煤炭，被誉为“乌金”，是工业的粮食，更是能源体系的重要支柱。从日常取暖到高端制造，煤炭的“变形记”远超想象！本文将系统梳理煤炭的种类、特性及用途，助你一文掌握煤炭全貌！
01
煤炭家族：种类与特性
煤炭依据煤化程度以及工业用途，主要可划分为以下 12 大类，每一种煤都宛如一个独特的个体，有着专属的 “性格” 与 “使命”。
01
无烟煤（WY）
特性：
高煤化程度：在所有煤种中，无烟煤的煤化程度最高，这意味着它经历了更为漫长和深入的地质作用过程。其内部的碳元素高度富集，使得含碳量高达 89%-97%。
燃烧特性：燃烧时几乎不产生烟雾，这是因为其碳含量高且杂质较少，燃烧过程较为充分和洁净。同时，它的燃点颇高，一般在 380℃以上，相较于其他一些煤种，需要更高的温度才能点燃，一旦点燃，燃烧持续且稳定。
物理性质：质地坚硬，具有较高的密度和机械强度，这使得无烟煤在储存和运输过程中相对稳定，不易破碎。
用途：
民用燃料：因其燃烧无烟、清洁的特点，成为民用取暖和烹饪的优质燃料选择，为家庭提供温暖和便利。
工业原料：在合成氨造气过程中，无烟煤作为重要原料，为合成氨反应提供必要的碳源和热量。优质无烟煤更是在多个高端工业领域发挥关键作用，例如在高炉喷吹中，它能够提高高炉的冶炼效率和铁水质量；在航空型煤生产中，其特殊的燃烧性能和稳定性满足了航空发动机对燃料的严苛要求；还可用于制造碳电极，在电解、电炉炼钢等工业过程中传导电流；以及制作活性炭，用于水和空气净化、食品饮料脱色、医药提纯等多个领域。
02
焦煤（JM）
特性：
卓越结焦性：焦煤的结焦性在各类煤中表现最为突出。在炼焦过程中，当加热到一定温度时，它会形成具有一定厚度和强度的胶质体层。这种胶质体具有良好的流动性和可塑性，能够包裹煤中的其他成分，在进一步加热固化后，形成结构紧密、强度较高的焦炭。
热稳定性强：其胶质体热稳定性极佳，在炼焦的高温环境下，能够保持自身的结构和性能稳定，不会轻易分解或变形，从而确保了焦炭质量的稳定性和可靠性。
用途：
炼焦核心：作为炼焦的核心原料，焦煤对于生产高质量的冶金焦炭起着决定性作用。冶金焦炭是钢铁冶炼过程中不可或缺的燃料和还原剂，其质量直接影响到钢铁的产量和质量。同时，炼焦过程中还会副产焦油及焦炉气，焦油是重要的化工原料，可用于提取多种有机化合物，焦炉气则可作为燃料或用于合成其他化学品。
配煤需求：然而，焦煤在单独炼焦时，由于膨胀压力较大，可能会对炼焦设备造成一定的损害。因此，在实际生产中，常将焦煤与其他煤种按一定比例混合作为配煤使用，以平衡膨胀压力，同时充分发挥焦煤的结焦优势，生产出符合不同需求的焦炭产品。
03
肥煤（FM）
特性：
超强粘结性：肥煤具有最强的粘结性，在加热过程中能够产生大量的胶质体。这些胶质体不仅数量多，而且具有较高的粘度和粘结能力，能够将煤中的其他颗粒紧密地粘结在一起。
焦炭裂纹问题：但当肥煤单独炼焦时，由于胶质体的收缩特性，在冷却过程中容易产生横裂纹，影响焦炭的强度和质量。
用途：
配煤骨架：在炼焦配煤中，肥煤充当着 “骨架” 的重要角色。它凭借强大的粘结性，能够将其他弱粘结性或不粘结性的煤种有效地粘结起来，形成一个稳定的结构框架。通过与弱粘结煤搭配使用，可以弥补肥煤单独炼焦时的裂纹缺陷，显著提升焦炭的质量，使其在强度、耐磨性等方面达到更优的性能指标。
资源分布：山西作为我国重要的煤炭产区，拥有丰富的肥煤储量，占到了全国肥煤储量的 50%，为我国的炼焦产业提供了坚实的资源保障。
04
瘦煤（SM）
特性：
高变质程度：属于高变质炼焦煤，这表明它在地质历史时期经历了较高程度的变质作用，煤的结构和性质发生了较大变化。
焦炭特性：瘦煤炼焦所得到的焦炭块度较大，这是因为其在结焦过程中，煤粒之间的融合和固化方式使得焦炭能够形成较大的块状结构。然而，其焦炭的耐磨性较差，在受到外力摩擦或冲击时，相对容易破碎。
用途：
炼焦配煤：在炼焦配煤中，瘦煤可以调节焦炭的结构和性质。与其他煤种配合使用，能够优化焦炭的质量，使其在满足强度要求的同时，具备一定的耐磨性和其他性能指标，以适应不同工业生产的需求。
发电及动力用煤：由于其具有一定的发热量，瘦煤也广泛应用于发电领域，为电厂的锅炉提供燃料，转化为电能。在工业动力方面，也可作为蒸汽机车、工业锅炉等设备的动力燃料，驱动设备运转。山西沁水煤田是瘦煤的主要产区，源源不断地为全国的工业生产输送着这种重要的能源资源
05
褐煤（HM）
特性：
低煤化程度：褐煤是煤化程度最低的煤种，其形成时间相对较短，在地质作用过程中经历的变质程度较浅。这使得它在许多方面表现出与其他煤种不同的特性。
高挥发分与易燃性：挥发分含量较高，意味着在加热过程中，褐煤容易释放出大量的可燃气体，因此它具有极易燃烧的特点，能够快速产生热量。
高水分含量：内部含有大量的水分，这些水分既包括外在水分，即附着在煤表面的水分，也包括内在水分，存在于煤的内部孔隙结构中。高水分含量会影响褐煤的燃烧效率和能量密度。
用途：
发电原料：由于其储量相对丰富且易燃的特性，褐煤成为许多火力发电厂的重要燃料选择。通过在锅炉中燃烧褐煤，产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电。
气化原料：在气化过程中，褐煤与气化剂反应，能够转化为一氧化碳、氢气等可燃气体，用于工业燃料或化工原料的生产。部分褐煤还具有特殊的化学组成，可用于提取褐煤蜡，褐煤蜡在化工、医药、食品等行业有着广泛的应用，例如作为涂料添加剂、药品包衣材料等。此外，也可通过特定工艺将褐煤制成活性炭，用于吸附和净化领域。
06
长焰煤（CY）
特性：
年轻烟煤特性：在烟煤家族中，长焰煤最为年轻，这反映在其煤化程度相对较低，化学组成和物理性质具有一定的特殊性。
火焰与燃点特点：燃烧时产生的火焰修长且明亮，这是因为其挥发分含量较高，在燃烧过程中能够持续释放可燃气体，维持较长的火焰。同时，它的燃点较低，相较于一些高煤化程度的煤种，更容易被点燃，能够快速启动燃烧过程。
用途：
发电与动力燃料：长焰煤的易燃特性使其成为发电和动力领域的常用燃料。在发电厂中，它为锅炉提供热量，转化为电能；在工业生产中，可作为蒸汽动力设备、工业窑炉等的燃料，为各种工业活动提供动力支持。辽宁拥有全国最大的长焰煤储量，为当地及周边地区的能源供应提供了有力保障。
低温焦油提取：长焰煤还具备一项特殊的用途，即可以通过低温干馏等工艺提取低温焦油。低温焦油中含有多种有机化合物，如酚类、烷烃、芳烃等，是化工产业中制造塑料、橡胶、纤维等产品的重要原料，为化工产业的发展提供了丰富的物质基础。
07
贫煤（PM）
特性：
高变质烟煤属性：贫煤属于高变质烟煤，在地质演变过程中经历了较高程度的物理和化学变化，使其性质与其他烟煤有所不同。
无粘结性与耐烧性：它没有粘结性，在加热过程中不会形成胶质体，煤粒之间不会相互粘结。但其具有良好的耐烧性能，能够在较长时间内持续稳定地燃烧，火焰较短且集中，这使得它在燃烧过程中能够提供较为稳定的热量输出。
用途：
发电燃料：在发电领域，贫煤是一种常见的燃料选择。其稳定的燃烧特性能够为电厂锅炉提供持续的热量，驱动汽轮机发电，满足社会对电力的需求。
民用及锅炉燃料：在民用方面，贫煤可用于家庭取暖和炉灶烹饪，为居民生活提供便利。在工业领域，它也是各种工业锅炉的适用燃料，能够满足不同工业生产过程中的供热需求。
08
弱粘煤（RN）
特性：
弱粘结性：粘结性较弱，在加热过程中产生的胶质体数量较少且粘结能力不强，煤粒之间的结合相对松散。
低硫低灰优势：具有低硫低灰的优良特性，硫和灰分含量较低，这使得它在燃烧过程中产生的污染物相对较少，对环境的影响较小，同时也能减少燃烧设备的腐蚀和结渣问题。山西大同是弱粘煤的主要产地，其产出的弱粘煤在市场上具有一定的竞争力。
用途：
动力煤应用：作为动力煤，弱粘煤可用于各种需要热能的工业生产过程，如水泥厂、玻璃厂等的窑炉燃料，为工业生产提供动力支持。
配焦煤作用：在配焦煤领域，它可以与其他粘结性较强的煤种配合使用，调节配煤的粘结性和其他性能指标，生产出符合不同需求的焦炭产品。
气化原料选择：由于其化学组成和性质特点，弱粘煤也是气化原料的理想选择之一。在气化过程中，能够与气化剂发生反应，转化为可燃气体，用于工业燃料或化工原料的生产。
09
气煤（QM）
特性：
低变质炼焦煤特性：属于低变质炼焦煤，其煤化程度相对较低，在炼焦过程中表现出与其他炼焦煤不同的特性。
焦炭与产气特点：气煤炼焦所得到的焦炭比较易碎，这是因为其在结焦过程中形成的胶质体数量和质量相对有限，导致焦炭的结构不够紧密。然而，它的产气率很高，在加热过程中能够释放出大量的煤气，主要成分包括氢气、甲烷、一氧化碳等。
用途：
配煤炼焦：在配煤炼焦中，气煤可以与其他煤种配合使用，调节焦炭的质量和产气率。通过合理搭配，可以在保证焦炭一定强度的前提下，提高煤气的产量，实现炼焦过程的综合效益最大化。
制煤气及化工原料：气煤产生的大量煤气可直接作为城市燃气供应居民使用，也可用于工业燃气，为工业生产提供热能。同时，这些煤气还是重要的化工原料，可用于合成甲醇、合成氨、生产碳一化学品等，广泛应用于化工产业的各个领域。
10
1/3 焦煤（1/3JM）
特性：
过渡煤种属性：1/3 焦煤是焦煤、肥煤、气煤的过渡煤种，它融合了这三种煤种的部分特性。在煤化程度、粘结性、结焦性等方面处于中间状态，既具有一定的结焦能力，又有较好的配煤适应性。
配煤适应性强：由于其特殊的性质，1/3 焦煤在配煤过程中能够与多种煤种良好搭配。它可以根据不同的炼焦需求，灵活调整与其他煤种的比例，以达到优化焦炭质量、控制生产成本等目的。
用途：
炼焦基础煤：作为炼焦的基础煤种，1/3 焦煤在炼焦生产中起着关键的调配作用。它能够根据市场对焦炭强度、耐磨性能、反应性等不同指标的要求，与其他煤种进行精确配比，生产出满足各种工业需求的优质焦炭。无论是用于钢铁冶炼的冶金焦炭，还是其他工业领域对特殊性能焦炭的需求，1/3 焦煤都能通过合理配煤发挥重要作用。
11
不粘煤（BN）
特性：
成煤初期氧化影响：在成煤初期经历了氧化过程，这对其性质产生了显著影响。氧化作用使得煤中的有机质结构发生变化，导致其在加热过程中无法形成胶质体，煤粒之间不能相互粘结。
高水分含量：含有较高的水分，这部分水分包括外在水分和内在水分。高水分含量会降低不粘煤的发热量，影响其燃烧效率，但同时也使其在一些应用场景中具有独特的优势。
用途：
气化原料：不粘煤适合作为气化原料，在气化炉中与气化剂反应，生成一氧化碳、氢气等可燃气体。这些气体可用于工业燃料，为工业生产提供热能，也可作为化工原料，用于合成氨、合成甲醇等化工产品的生产。
发电及动力燃料：在发电领域，不粘煤可作为电厂锅炉的燃料，通过燃烧产生热量，转化为电能。在工业动力方面，也可用于驱动蒸汽机车、工业锅炉等设备运转，为工业生产提供动力支持。我国西北是不粘煤的主要产区，丰富的资源为当地及周边地区的能源产业发展提供了有力保障。
12
贫瘦煤（PS）
特性：
弱粘结性与结焦性：贫瘦煤的粘结性较弱，在加热过程中产生的胶质体数量少且粘结能力有限。其结焦性比瘦煤稍差，这使得它在单独炼焦时，难以形成高质量的焦炭。
用途：
配煤瘦化剂：在配煤炼焦过程中，贫瘦煤常被用作配煤瘦化剂。它可以与其他粘结性较强的煤种配合使用，调节配煤的粘结性和结焦性，使焦炭的结构更加合理，提高焦炭的质量和性能。
发电及锅炉燃料：与其他煤种一样，贫瘦煤也可用于发电和作为工业锅炉的燃料。其燃烧产生的热量能够满足电厂发电和工业生产过程中的供热需求，为能源供应和工业发展贡献力量。
02
煤炭的“七十二变”：从传统到创新
除了直接燃烧和炼焦，煤炭还能“变身”为多种高附加值产品：
煤气：通过气化反应生成一氧化碳和氢气，用于工业燃料或化工原料。
煤油：直接液化或间接液化（费托合成）制取，曾用于照明，现多作特种燃料。
煤基新材料：如纳米碳氢燃料（储氢赋能）、聚乙醇酸可降解材料（医用骨钉）、碳纤维等，推动绿色转型。
人造钻石：模拟地底高温高压环境，将煤炭转化为钻石，科技感拉满
03
煤炭的未来：绿色与智能
中国正加速煤炭产业低碳转型，2025年目标明确：
智能化开采：50%以上产能实现智能化，井下“无人化”作业成常态67。
清洁利用：推进煤电“三改联动”（节能降碳、供热、灵活性改造），发展煤化工与绿氢耦合技术7。
生态修复：治理采煤沉陷区，建设绿色矿山，资源回收率超96%
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