煙煤特性及其在能源中的應用

一種常見的含有熱和冶金用途的硬煤

瀝青和次煙煤代表了美國消耗的煤炭總量的90%以上。 燃燒時,煤會產生高白火焰。 煙煤是所謂的,因為它含有稱為瀝青的焦油狀物質。 有兩種類型的煙煤:熱和冶金。

煙煤種類

動力煤,有時被稱為蒸汽煤,被用於為電力和工業用途生產蒸汽的發電廠。

有時用蒸汽運行的列車有時會用“煤炭”作為燃料,這是煙煤的一個綽號。

冶金煤,有時被稱為煉焦煤,用於生產鋼鐵生產所需的焦炭。 可樂是通過將瀝青煤加熱至極高溫度而不產生空氣而形成的濃縮碳的岩石。 在沒有氧氣的情況下熔化煤以除去雜質的過程稱為熱解。

煙煤的特性

煙煤含有高達約17%的水分。 煙煤重量的約0.5-2%是氮。 其固定碳含量高達約85%,灰分含量高達12重量%。 煙煤可以通過揮發性物質的含量進一步分類,它包含高揮發性的A,B和C,中等揮發性和低揮發性物質。 揮發性物質包括在高溫下從煤中釋放的任何物質。

在煤的情況下,揮發性物質可能包括硫和碳氫化合物。

熱值 :煙煤提供大約10,500至15,000 BTU /磅的開採量。

可用性 :煙煤豐富。 所有可用煤炭資源中有一半以上是瀝青。

採礦地點 :在美國,伊利諾伊州,肯塔基州,西弗吉尼亞州,阿肯色州(約翰遜,塞巴斯蒂安,洛根,富蘭克林,教皇和斯科特縣)以及密西西比河以東的地區都可以找到煙煤。

環境問題

如果燃燒不當,煙煤容易點燃,並可能產生過量的煙霧和煙塵 - 顆粒物質。 其高含硫量有助於酸雨。

煙煤含有礦物黃鐵礦,它可以作為砷和汞等雜質的主體。 燃燒煤炭會將微量礦物質雜質作為污染物釋放到空氣中。 在燃燒過程中,大約95%的煙煤硫含量被氧化和釋放為氣態硫氧化物。

煙煤燃燒產生的有害物質包括顆粒物(PM),硫氧化物(SOx),氮氧化物(NOx),痕量金屬如鉛(Pb)和汞(Hg),汽相烴如甲烷,烷烴,烯烴和苯,以及通常稱為二噁英和呋喃的多氯二苯並對二噁英和多氯二苯並呋喃。 燃燒時,煙煤還會釋放有害氣體,如氯化氫(HCl),氟化氫(HF)和多環芳烴(PAHs)。

不完全燃燒導致更高水平的PAHs,這是致癌物。 在較高溫度下燃燒煙煤可減少一氧化碳的排放。

因此,大型燃燒設備和維護良好的設備通常具有較低的污染排放量。 煙煤具有結渣和結塊的特徵。

煙煤燃燒比亞煙煤燃燒釋放更多的空氣污染物,但由於其較高的熱含量,生產電力需要較少的燃料。 因此,瀝青和次煙煤產生的每千瓦電量污染量幾乎相同。

補充筆記

在20世紀初,煙煤開採是一項非常危險的工作,每年平均有1,700名煤礦工人生活。 在同一時期,由於煤礦事故,每年約有2500名工人被永久殘廢。

在商業級煤炭製備後遺留的微小煙煤顆粒被稱為“煤粉”。 罰款是輕,多塵,難以處理,傳統上存儲在水泥漿蓄水,以防止它們吹走。

已開發新技術來收回罰款。 一種方法使用離心機將煤顆粒與漿液分離。 其他方法將細粒結合到水分含量低的煤餅中,使其適合燃料使用。

排名 :根據ASTM D388 - 05按排名標準分類的煤,煙煤在熱量和碳含量方面與其他類型的煤相比排名第二。

了解其他類型的煤炭

排名第一的煤炭 - 無菸煤

排名第二的煤炭 - 瀝青

#3排名煤 - 次煙煤

排名第四煤 - 褐煤或褐煤