煤炭类型

在燃料方面，煤炭被认为是必需的来源。总的来说，煤炭是地球上不可再生能源之一，通常需要数百万年才能形成。然而，它有不同的种类。选择合适的煤炭种类用于各种目的非常重要。

在本文中，我们将讨论不同种类的煤炭，包括它们的定义和特征。在讨论各种煤炭类型之前，让我们先简要了解一下煤炭的定义及其形成过程。

什么是煤炭？

煤炭是指可燃的黑色或深棕黑色沉积岩，含有较高浓度的碳和碳氢化合物。换句话说，煤炭是指黑色或棕色的富碳固体物质，通常存在于层状沉积物中。它也被称为“黑金”。

煤炭是最重要的化石燃料之一。它通常需要数百万年才能形成。此外，煤炭被归类为不可再生能源或枯竭的自然资源。这是因为煤炭的生产量有限。

煤炭是如何形成的？

煤炭被认为是在数百万年前形成的。它被认为主要是当地球被广阔的湿润森林、树木、灌木、草本植物、蕨类植物等覆盖的时候。所有这些植物完成了它们的生命周期，并落到地球表面。其中大部分后来被沉积在水中。作为自然过程的一部分，新的植物进化并取代了旧的植物。整个循环一遍又一遍地重复了许多年。地球表面不断变化和重叠，形成了具有不同元素组成的许多层。

由于地球表面下有许多厚厚的死亡分解物质层，它们都必须承受不同程度的热量和压力。这最终导致了每个层化学和物理性质的变化。由于性质的不断变化，植物层中的氧气被提取出来，导致了富碳的积累。经过很长时间，沉积的植物层就转化成了煤炭。尽管有碳，煤炭中还含有氢、氮、硫、灰分等许多其他元素。

煤炭类型

煤炭通常由碳、挥发物、水分、灰分等不同元素组成。煤炭中的碳含量在决定煤炭的整体质量方面起着至关重要的作用。此外，由于热量和压力的不同，煤炭也会发生不同的物理和化学变化。根据元素组成和某些性质的变化，它可以分为不同的类型。具体来说，煤炭分为以下几种类型：

• 褐煤
• 亚烟煤
• 烟煤
• 无烟煤

这四种类型还可以根据碳含量的存在分为低阶煤（褐煤和亚烟煤）和硬煤（烟煤和无烟煤）。一般来说，形成时间越长的煤炭，碳含量越高；形成时间越短的年轻煤炭，碳含量越低。

让我们详细讨论每种类型。

褐煤

褐煤，也称为褐煤，被认为是最近形成的煤炭，通常呈棕色。它是最近形成的化石燃料，大约形成于 6000 万年前。与其它煤炭类型相比，形成周期相对较短。这种煤炭通常含有 25%-35% 的碳沉积物和 65%-75% 的其他化合物，如汞、硫等。

由于褐煤是年轻的煤炭形式，它的热值最低，水分含量相对较高。结果，褐煤中的碳含量较低。褐煤以发电（电力）而闻名，据估计占世界煤炭储量的 17%。

亚烟煤

经过数百万年的时间，褐煤在极高的压力和温度下不断转化，最终形成亚烟煤。亚烟煤是介于褐煤和烟煤之间的一种中间煤炭形态。这种煤炭通常含有 35%-45% 的碳沉积物，据估计年龄约为 2.51 亿年。这种煤炭的颜色通常是灰黑色或深棕色。亚烟煤也称为黑褐煤。

亚烟煤的热值较低到中等，通常高于褐煤，低于烟煤。这种煤炭用于许多发电和工业过程。据估计，这种煤炭占世界煤炭储量的 30%。

烟煤

烟煤是介于亚烟煤和无烟煤之间的一种中间煤炭。与褐煤或亚烟煤相比，这种煤炭相对坚硬且呈黑色。烟煤的碳沉积量通常在 45% 到 86% 之间。烟煤是最古老的化石燃料之一，据估计已有约 3 亿年的历史。一般来说，烟煤看起来光滑有光泽，具有块状结构，但仔细观察可以看到薄而交替的闪亮和暗淡的层。

烟煤具有较高的热值，但低于无烟煤。此外，它的水分含量很低。据估计，这种煤炭占世界煤炭储量的 52%。烟煤进一步细分为热煤和冶金煤。热煤主要用于发电、生产水泥和多种工业用途，而冶金煤主要用于制造钢铁。

无烟煤

无烟煤是迄今为止被认为是最高品质的煤炭，碳沉积量约为 86%-97%。这种煤的碳沉积量高于所有其他种类的煤。它是一种坚硬的深黑色煤，通常被称为硬煤。无烟煤是最古老的煤炭类型，据估计已有约 3.5 亿年的历史。由于如此长的埋藏时间，无烟煤表现出相对较高的能量密度。这最终使得无烟煤在燃烧时能够快速加热并变得非常热。

无烟煤具有最高的热值和最低的水分含量。燃烧时，无烟煤可以达到非常高的温度。据估计，这种煤炭仅占世界煤炭储量的 1%，与市场上可用的总体煤炭相比，比例非常小。无烟煤主要用于空间供暖，因为它产生的烟雾很少。此外，它被认为是许多家庭和工业用途的理想无烟燃料。

煤的等级

煤的等级是指一个缓慢的自然过程“煤化作用”所涉及的阶段。这个过程主要包括埋藏的植物物质和性质转化为更坚硬、更干燥、富碳物质的阶段。具体来说，煤的等级通常由以下因素决定：

• 煤炭起源的植物类型
• 煤炭的埋藏深度
• 该深度的压力和温度
• 煤炭形成所需的时间

这些因素主要负责确定“原始植物物质转化为碳的转化程度”。具体来说，碳沉积量是决定煤等级的主要因素。

下图显示了基于煤的等级，植物物质转化为煤的过程。

如上图所示，植物材料首先变成泥炭，这是煤的前体。它是由部分腐烂的植物和矿泉水组成的柔软有机结构。当泥炭在极高的压力和温度下连续通过时，它会经历许多物理和化学变化。这最终会将泥炭转化为各种形式的煤。一般来说，泥炭首先转化为褐煤，然后是亚烟煤、烟煤和无烟煤。