煤炭
煤炭是千百萬(wàn)年來(lái)植物的枝葉和根莖，在地面上堆積而成的一層極厚的黑色的腐植質(zhì)，由于地殼的變動(dòng)不斷地埋入地下，長(zhǎng)期與空氣隔絕，并在高溫高壓下，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化等因素，形成的黑色可燃沉積巖，這就是煤炭的形成過(guò)程。
在整個(gè)地質(zhì)年代中，全球范圍內(nèi)有三個(gè)大的成煤期：
古生代的石炭紀(jì)和二疊紀(jì)，成煤植物主要是孢子植物。主要煤種為煙煤和無(wú)煙煤。
中生代的侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)，成煤植物主要是裸子植物。主要煤種為褐煤和煙煤。
新生代的第三紀(jì)，成煤植物主要是被子植物。主要煤種為褐煤，其次為泥炭，也有部分年輕煙煤。
揮發(fā)分低，固定碳高，比重大，純煤真比重最高可達(dá)1.90，燃點(diǎn)高，燃燒時(shí)不冒煙。對(duì)這類煤，可分為：01號(hào)為老年無(wú)煙煤；02號(hào)為典型無(wú)煙煤；03號(hào)為年輕無(wú)煙煤，無(wú)煙煤主要是民用和制造合成氨的造氣原料，低灰、低硫和可磨性好的無(wú)煙煤不僅可以做高爐噴吹及燒結(jié)鐵礦石用的燃料，而且還可以制造各種碳素材料，如碳電極、陽(yáng)極糊和活性碳的原料，某些優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤制成航空用型煤還可用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和車輛馬達(dá)的保溫。
變質(zhì)程度最高的一種煙煤，不粘結(jié)或微弱粘結(jié)，在層狀煉焦?fàn)t中不結(jié)焦，燃燒時(shí)火焰短，耐燒，主要是發(fā)電燃料，也可作民用和工業(yè)鍋爐的摻燒煤。
粘結(jié)性較弱的高變質(zhì)、低揮發(fā)分煙煤，結(jié)焦性比典型瘦煤差，單獨(dú)煉焦時(shí)，生成的焦粉甚少。如在煉焦配煤中配入一定比例的這種煤，也能起到瘦化作用，這種煤也可作發(fā)電、民用及鍋爐燃料。
低揮發(fā)分的中等粘結(jié)性的煉焦用煤。焦化過(guò)程中能產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的焦質(zhì)體。單獨(dú)煉焦時(shí)，能得到塊度大、裂紋少、抗碎強(qiáng)度高的焦煤，但這種焦碳的耐磨強(qiáng)度稍差，但煉焦配煤使用，效果較好。這種煤也可作發(fā)電和一般鍋爐等燃料，也可供鐵路機(jī)車摻燒使用。
中等或低揮發(fā)分的以及中等粘結(jié)或強(qiáng)粘結(jié)性的煙煤，加熱時(shí)產(chǎn)生熱穩(wěn)定性很高的膠質(zhì)體，如用來(lái)單獨(dú)煉焦，能獲得塊度大、裂紋少、抗碎強(qiáng)度高的焦煤。這種焦煤的耐磨強(qiáng)度也很高。但單獨(dú)煉焦時(shí)，由于膨脹壓力大，易造成推焦困難，一般作為煉焦配煤用，效果較好。
中高揮發(fā)分的強(qiáng)粘結(jié)性煤，是介于焦煤、肥煤和氣煤之間的過(guò)渡煤種，單煉焦時(shí)能生成熔融性良好、強(qiáng)度較高的焦煤，煉焦時(shí)這種煤的配入量可在較寬范圍內(nèi)波動(dòng)，但都能獲得強(qiáng)度較高的焦炭，1/3焦煤也是良好的煉焦配煤用的基礎(chǔ)煤。
中等及中高揮發(fā)分的強(qiáng)粘結(jié)性的煙煤，加熱時(shí)能產(chǎn)生大量的膠質(zhì)體。肥煤?jiǎn)为?dú)煉焦時(shí)，能生成熔融性好、強(qiáng)度高的焦炭，其耐磨強(qiáng)度也比焦煤煉出的焦炭好，因而是煉焦配煤中的基礎(chǔ)煤。但單獨(dú)煉焦時(shí)，焦炭上有較多的橫裂紋，而且焦根部分常有蜂焦。
一種揮發(fā)分和膠質(zhì)體厚度都很高的強(qiáng)粘結(jié)性肥煤，有人稱之為“液肥煤”。這種煤的結(jié)焦性介于肥煤和氣煤之間。單獨(dú)煉焦時(shí)能產(chǎn)生大量氣體和液體化學(xué)產(chǎn)品。氣肥煤最適于高溫干餾制煤氣，也可用于配煤煉焦，以增加化學(xué)產(chǎn)品產(chǎn)率。
一種變質(zhì)程度較低的煉焦煤。加熱時(shí)能產(chǎn)生較多的揮發(fā)分和較多的焦油。膠質(zhì)體的熱穩(wěn)定性低于肥煤，也能單獨(dú)煉焦，但焦炭的抗碎強(qiáng)度和耐磨強(qiáng)度均稍差于其它煉焦煤，而且焦炭多呈長(zhǎng)條而較易碎，且有較多的縱裂紋。在配煤煉焦時(shí)多配入氣煤，可增加氣化率和化學(xué)產(chǎn)品回收率，氣煤也可以高溫干餾來(lái)制造城市煤氣。
一種中等粘結(jié)性的中高揮發(fā)分煙煤。這種煤有一部分在單煤煉焦時(shí)能生成一定強(qiáng)度的焦炭，可作為配煤煉焦的煤種；粘結(jié)性較弱的另一部分單獨(dú)煉焦時(shí)，生成的焦炭強(qiáng)度差，粉焦率高。因此，1/2中粘煤可作為氣化用煤或動(dòng)力用煤，在配煤煉焦中也可適量配入。
一種粘結(jié)性較弱的低變質(zhì)到中等變質(zhì)程度的煙煤，加熱時(shí)，產(chǎn)生的膠質(zhì)體較少，煉焦時(shí)，有的能生成強(qiáng)度很差的小塊焦，有的只有少部分能結(jié)成碎屑焦，粉焦率很高，因此，這種煤多適于作氣化原料和電廠、機(jī)車及鍋爐的燃料煤。
多是在成煤初期就已經(jīng)受到相當(dāng)氧化作用的低變質(zhì)到中等變質(zhì)程度的煙煤，加熱時(shí)基本上不產(chǎn)生膠質(zhì)體。這種煤的水分大，有的還含有一定量的次生腐植酸；含氧量有的高達(dá)10%以上。不粘煤主要作氣化和發(fā)電用煤，也可作動(dòng)力和民用燃料。
變質(zhì)程度最低的煙煤，從無(wú)粘結(jié)性到弱粘結(jié)性的均有，最年輕的長(zhǎng)焰煤還含有一定數(shù)量的腐植酸，貯存時(shí)易風(fēng)化碎裂。煤化度較高的長(zhǎng)焰煤加熱時(shí)還能產(chǎn)生一定數(shù)量的膠質(zhì)體，結(jié)成細(xì)小的長(zhǎng)條形焦炭，但焦炭強(qiáng)度甚差，粉焦率也相當(dāng)高，因此，長(zhǎng)焰煤一般作氣化、發(fā)電和機(jī)車等燃料用煤。
分為兩小類：透光率PM大于30-50%的年老褐煤和PM小于或等于30%的年輕褐煤。褐煤的特點(diǎn)是：水分大，比重小，不粘結(jié)，含有不同數(shù)量的腐植酸。煤中含氧量常高達(dá)15-30%左右，化學(xué)反應(yīng)性強(qiáng)，熱穩(wěn)定性差，塊煤加熱時(shí)破碎嚴(yán)重，存放在空氣中易風(fēng)化變質(zhì)、碎裂成小塊乃至粉末狀。發(fā)熱量低，煤灰熔點(diǎn)也大都較低，煤灰中常含較多的氧化鈣和較低的三氧化二鋁。因此，褐煤多作為發(fā)電燃料，也可作氣化原料和鍋爐燃料。有的褐煤可作來(lái)制造磺化煤或活性碳，有的可作為提取褐煤蠟的原料。另外，年輕褐煤也適用于制作腐植酸銨等有機(jī)肥料，用于農(nóng)田和果園，能促進(jìn)增產(chǎn)。
我國(guó)約1/3 以上的煤用來(lái)發(fā)電，目前平均發(fā)電耗煤為標(biāo)準(zhǔn)煤370g/(kW·h)左右。電廠利用煤的熱值，把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>
占動(dòng)力用煤2%左右，蒸汽機(jī)車鍋爐平均耗煤指標(biāo)為100kg/(萬(wàn)噸·km)左右。
約占動(dòng)力用煤的l0%以上，以水泥用煤量最大，其次為玻璃、磚、瓦等。
除熱電廠及大型供熱鍋爐外，一般企業(yè)及取暖用的工業(yè)鍋爐型號(hào)繁多，數(shù)量大且分散，用煤量約占動(dòng)力煤的30%。
生活用煤的數(shù)量也較大，約占燃料用煤的20%。
冶金用動(dòng)力煤主要為燒結(jié)和高爐噴吹用無(wú)煙煤，其用量不到動(dòng)力用煤量的1%。
