煤炭业务基础知识汇编.pdf
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1、煤炭业务基础知识汇编煤炭业务基础知识一、煤炭产品基础知识(一)煤 炭 的 生 成(二)煤炭资源的分布(三)煤炭的用途(四)煤炭的各项技术指标及意义(五)中国煤炭分类(六)炼焦煤及焦炭(七)煤炭质量指标分级及测定(八)工业用煤要求二、煤炭运输报价(一)煤炭报价方式(二)煤炭铁路运费计算方法三、煤炭板块基础业务知识(-)业务操作流程(二)合同流程及注意事项四、中铝煤炭现状(一)面 临 的 形 势(二)发展战略(三)中铝涉及煤炭业务的企业(四)中铝自由煤炭指标(五)中铝重庆煤炭业务现状及建议一、煤炭产品基础知识(-)煤炭的生成煤炭是古代的有机物(主要是植物)的遗体,经过生物及化学的变质作用而形成的。
2、大体可分为两个阶段:第一阶段是泥煤炭化阶段,即由植物转变成泥炭阶段。当植物枯死之后,堆积在充满水的沼泽中,开始是水存在的氧气不足,后来在水面下隔绝空气,并细菌的作用下,知道植物的各部分不断分解,相互作用,最后植物的遗体变成了褐色或黑褐色的淤泥物质,这就是泥炭。这个过程,叫做泥炭化过程。这个阶段需要漫长的地质历史时期,需要进行千百万年。第二阶段,由泥炭转变成褐煤,褐煤转变成烟煤,烟煤再转变成无烟煤阶段。第二阶段泥炭变成煤炭阶段。当泥炭层形成后。有水经常冲刷大陆的低洼地方,带来了大量的上砂、石,在泥潭层逐渐形成岩层(称为顶板)。被埋在顶板下的泥炭层在顶板下的泥潭层在顶板岩石层的压力作用下,发生了压
3、紧、失水、胶体老化、硬结等一系列变化,同时它的化学组成也发生了缓慢的变化,逐步变成比重较大,较致密的黑褐色的褐煤。当顶板逐渐加厚,顶板的静压力逐渐增高,煤层中温度也逐渐升高后,煤质便发生变化,逐渐由成岩作用变成了以温度影响为主的变质作用。这样褐煤逐渐变成了烟煤、无烟煤。如果有更高的温度,最终可能变成石墨。成煤必须具备四个先决条件:(1)植物条件。(2)气候条件。(3)地理条件。(4)地壳运动条件。(二)煤炭资源的分布1、世界煤炭资源目前,世界煤炭储量估计为L083万亿吨,按目前的煤炭消费水平计算,足以可供开采200多年。世界各地的煤炭资源分布并不平衡,煤炭主要集中在北半球,世界煤炭资源的70%
4、分布在北半球北纬30。70。之间。其中,以亚洲和北美洲最为丰富,分别占全球地质储量的58%和 3 0%,欧洲仅占8%;南极洲数量很少。世界煤炭可采储量的60%集中在美国(25%)、前苏联(23%)和中国(12%),此外,澳大利亚、印度、德国和南非4 个国家共占29%。2001年,上述7 国的煤炭产量占世界总产量的80%。澳大利亚、美国和加拿大可供炼焦的优质烟煤储量丰富,2002年 3 国的炼焦煤总产量占世界贸易总量的81%。2、中国煤炭资源1)煤炭资源丰富,但人均占有量低。中国煤炭资源虽丰富,但勘探程度较低,经济可采储量较少。所谓经济开采储量是指经过勘探可供建井,并且扣除了回采损失及经济上无利
5、和难以开采出来的储量后,实际上能开采并加以利用的储量。在目前经勘探证实的储量中,精查储量仅占3 0%,而且大部分已经开发利用,煤炭后备储量相当紧张。中国人口众多,煤炭资源的人均占有量约为234.4 t,而世界人均的煤炭资源占有量为312.7 t,美国人均占有量更高达10453远高于中国的人均水平。2)煤炭资源的地理分布极不平衡。中国煤炭资源北多南少,西多东少,煤炭资源的分布与消费区分布极不协调。从各大行政区内部看,煤炭资源分布也不平衡,如华东地区的煤炭资源储量的87%集中在安徽、山东,而工业主要在以上海为中心的长江三角洲地区;中南地区煤炭资源的72%集中在河南,而工业主要在武汉和珠江三角洲地区
6、;西南煤炭资源的67%集中在贵州,而工业主要在四川;东北地区相对好一些,但也有52%的煤炭资源集中在北部黑龙江,而工业集中在辽宁。3)各地区煤炭品种和质量变化较大,分布也不理想。中国炼焦煤在地区上分布不平衡,四种主要炼焦煤种中,瘦煤、焦煤、肥煤有一半左右集中在山西,而拥有大型钢铁企业的华东、中南、东北地区,炼焦煤很少。在东北地区,钢铁工业在辽宁,炼焦煤大多在黑龙江;西南地区,钢铁工业在四川,而炼焦煤主要集中在贵州。4)适于露天开采的储量少露天开采效率高,投资省,建设周期短,但中国适于露天开采的煤炭储量少,仅占总储量的7%左右,其 中 70%是褐煤,主要分布在内蒙。新疆和云南。5)煤炭探明地质储
7、量全国前十名(单位:亿吨)全 国 10189山 西 2652(气煤8 9 8,无烟煤4 5 5,贫煤4 1 7,焦煤3 5 8,瘦煤2 7 3,肥 煤 1 6 5,低变质烟煤 86)内蒙古2247(低变质烟煤119 0,褐 煤 1 0 0 1,其他56)陕 西 1619(低变质烟煤1486,其他133)新 疆 952(低变质烟煤8 6 7,气煤7 2,其 他 13)贵 州 524(无烟煤3 4 7,贫煤6 5,焦煤4 2,瘦煤3 3,肥 煤 1 8,气 煤 1 2,其他7)宁 夏 309(低变质烟煤2 5 1,其他58)安 徽 245(气 煤 1 3 7,焦煤4 5,肥 煤 1 5,其他48)
8、云 南 242(褐 煤 1 5 5,无烟煤4 1,其他46)河 南 225(无烟煤8 4,贫煤5 1,焦煤4 7,瘦煤2 2,肥 煤 1 0,低变质烟煤8,气煤3)黑龙江 218(褐煤9 3,气 煤 5 1,焦煤3 5,低变质烟煤2 8,其 他 11)3.煤炭中转港:秦皇岛天津京唐港日照枝城连云港广州钦州徐州芜湖4.煤炭调出区:内蒙古山西陕西日照河南宁夏黑龙江贵州四川新疆5.煤炭调入区:北京天津河北辽宁山东吉林上海江苏浙江福建湖北湖南广东广西云南6、煤炭生产:6.1、露天煤矿产量达到3 亿吨,占全国煤炭产量的9%以 上(美国60%)6.2 采煤机械化程度达到60%65%(世界主要采煤国家在上世
9、纪70年代末即达到90%以上),较 2005年的45%提高了 15 20个百分点6.3 原煤入选能力达到17.5亿吨/年,入选原煤16.5亿吨,原煤入选率51.6%。6.42010年,全国千万吨级以上企业集团45家,煤炭产量21亿吨,占全国的58%。6.5亿吨级特大型企业集团5 家,煤炭产量8.07亿吨,占全国的24.9%6.65000万吨级大型企业10家,煤炭产量6.21亿吨,占全国的19.2%7、煤矿建设:7.12006 2010年,全国煤炭采选业投资12455亿元,较“十五”期间净增10050亿元,煤矿建设规模大幅提高,保证了全国煤炭产量每年以近2 亿吨的速度增加。7.22010年底,全
10、国30万吨/年以上在建煤矿设计能力11亿吨/年7.3具备生产条件煤矿的设计能力34亿吨,煤炭产量3 亿吨以上7.4大型煤炭基地稳步推进7.4.12003 2010年,大型煤炭基地产量由13.1亿吨提高到28亿吨,增加了 14.9亿吨,占同期全国7 4 2 煤炭产量增量的95%;占全国煤炭产量的比重也由76%提高到了 87%7.4.3国家规划建设的13个基地中,10个基地煤炭产量超过亿吨7.4.4神东基地达到4 亿吨,晋北和蒙东基地超过3 亿吨,河南、云贵和晋东基地超过2亿吨,两淮煤炭基地产量超过1 亿吨并通过国家验收8、煤炭消费8.1我国一个以煤为主的能源消费大国,2010年能源消费量32.5
11、亿吨标煤,已超过美国,居世界第一位8.2煤炭消费总量33.9亿吨,接近世界的5 0%,在我国一次能源结构中的比重超过世界平均水平40个百分点8.3发电及供热耗煤17.6亿吨,占51.9%;冶金耗煤4.4亿吨,占 13.0%;建材耗煤4 亿吨,占11.8%;化工耗煤1.4亿吨,占4%。4 个主要耗煤行业27.4亿吨,占80.1%9.西南地区煤炭情况西南煤炭资源的67%集中在贵州具体明细表如下。贵州:贵州煤炭探明储量和预测储量均居全国第5 位.贵州是我国南方晚二叠纪聚煤区的主体,煤炭探明储量和预测储量均超过其他南方省区的总和.由于晚二叠纪的成煤特点,贵州的煤炭资源以无烟煤居多.在探明储量中,无烟煤
12、占6 7%,贫煤占1 2%,炼焦煤种占21%西南地区主要煤田:1、筠连煤田:晚二叠纪煤田,位于宜宾市筠连县,探明地质储量28亿吨,煤种为无烟煤2、古叙煤田:晚二叠纪煤田,位于泸州市古蔺,叙永两县境内,探明地质储量37亿吨,煤种为无烟煤3、黔北煤田:晚二叠纪煤田,位于贵州北部,探明地质储量151亿吨,煤种以无烟煤为主4、织纳煤田:晚二叠纪煤田,位于贵州织金,纳雍一带,探明地质储量172亿吨,是我国南方最大的煤田,煤种为无烟煤5、六盘水煤田:晚二叠纪煤田,位于贵州六枝,盘县,水城一带,探明地质储量147亿吨,其中炼焦煤种约占60%,是我国南方最大的炼焦煤基地6、兴义煤田:晚二叠纪煤田,探明地质储量
13、17亿吨,煤种以无烟煤为主7、昭通煤田:第三纪煤田,位于云南昭通,探明地质储量80亿吨(其中59亿吨适合露天开采),煤种为褐煤8、老厂煤田:晚二叠纪煤田,位于云南曲靖市,探明地质储量38亿吨,煤种为无烟煤9、恩洪煤田:晚二叠纪煤田,位于云南曲靖市,探明地质储量24亿吨,煤种以焦煤和瘦煤为主10.重庆地区煤炭情况1、重庆南桐矿业有限责任公司重庆南桐矿业有限责任公司是全国煤炭“百强企业 之一。是重庆市最大的主焦煤、动力煤生产基地。公司已有六十多年的开采历史,是重庆最大的主焦煤生产基地,主要煤种有焦煤、肥煤、瘦煤等,年生产商品煤200余万吨,先有六个生产矿井,已探明地质储量1.54亿吨。牌号的煤(占
14、0.55%);非炼焦煤类包括无烟煤(占 10.93%),贫煤(占5.55%),弱碱煤(占1.74%),不缴煤(占 13.8%),长焰煤(占 12.52%),褐煤(占 12.76%),天然焦(占0.19%),未分牌号的煤(占 13.80%)和牌号不清的煤(占 1.06%)。炼焦煤的主要用途是炼焦炭,焦炭由焦煤或混合煤高温冶炼而成,一 般 L 3吨左右的焦煤才能炼一吨焦炭。焦炭多用于炼钢,是目前钢铁等行业的主要生产原料,被喻为钢铁工业的“基本食粮”,是各国在世界原料市场上必争的原料之一。3、煤炭定义和指标1、煤 coal植物遗体在覆盖地层下,压实、转化而成的固体有机可燃沉积岩煤炭2、煤的品种Cat
15、egories of coal以不同方式加工成不同规格的煤炭产品3、标准煤Coal equivalent凡能产生29.27MJ的热量(低位)的任何数量的燃料折合为1kg标准煤4、毛煤Run-of-mine coal煤矿生产出来的,未经任何加工处理的煤5、原煤Raw coal从毛煤中选出规定粒度的砰石(包括黄铁矿等杂物)以后的煤6、商品煤Connercial coal;salable coal作为商品出售的煤销煤7、精煤clenedcoal煤经精选(干选或湿选)后生产出来的、符合质量要求的产品洗精煤8、中煤Middings煤经精选后的道德、灰分介于精煤和砰石之间的产品9、洗选煤Washed co
16、al经过洗选后的煤,10、筛选煤Screened coal;sieved coal经过筛选加工的煤11、粒级煤Sized coal煤通过筛选或精选生产的,粒度下限大于6mm并规定有限下率的产品12、粒度Size颗粒的大小13、限上率Oversize fraction筛下产品中大于规定粒度上限部分的质量百分数14、限下率Undersize fraction筛上产品中小于规定中的粒度下限部分的质量百分数含末率15、特大块 Ultra large coal(100mm)大于 100mm 的粒级煤16大块煤Large coal(50mm)大于50mm的粒级煤17、中块煤 Medium-sized co
17、al(25 50mm)5 50mm 的粒级煤18、小块煤 Small coal(1325mtn)13 25mm 的粒级煤19、混中块 Mixed medium-sized coal(13 80mm)13 80mm 的粒级煤20、混块 Mixed lump coal(13300mm)13 300mm 之间的粒级煤21、粒煤 Pea coal(613mm)6 13mm 的粒级煤22、混煤 Mixed coal(0 50mm)05()mm 之间的煤23、末煤 Slack;slack coal(0 25mm)0 25mm 之间的煤24、粉煤 Fine coal(06mm)0 6mm 之间的煤25、煤粉
18、 Coalflnes(0 0.5mm)小于 0.5mm 的煤26、煤泥slime煤经洗选或水采后粒度在0.5mm以下的产品27、砰石Shale采.掘过程中从顶、底板或煤层混入煤中的岩石砰子28、夹砰Dirt band夹层在煤层中的矿物质层29 洗砰washery rejects从洗煤中排出的阡石30、含砰率Shale content煤中大于50mm石 干 石(四)煤炭的各项技术指标及意义第一个指标:水分M 煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。1)煤中游离水和化合水煤中水分按存在形态的不同分为两类,既游离水和化合水。游离水是以物理状态吸附在煤颗粒内部毛细管中和附着在煤颗粒表面的水分;
19、化合水也叫结晶水,是以化合的方式同煤中矿物质结合的水。如硫酸钙(NaSO4.2H2O)和高龄土(AL2O3.2SiO2.2H2O)中的结晶水。游离水在105 110C的温度下经过1 2 小时可蒸发掉,而结晶水通常要在200c以上才能分解析出。煤的工业分析中只测试游离水,不测结晶水。煤的游离水分又分为外在水分和内在水分。外在水分,是附着在煤颗粒表面的水分。外在水分很容易在常温下的干燥空气中蒸发,蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就不再蒸发了。内在水分,是吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分。内在水分需在100C以上的温度经过一定时间才能蒸发。最高内在水分,当煤颗粒内部毛细孔内吸附的书分达到饱
20、和状态时,这是煤的内在水分达到最高值,称为最高内在水分。最高内在水分与煤的孔隙度有关,而煤的孔隙度又于煤的煤化程度有关,所以,最高内在水分含量在相当程度上能表征煤的煤化程度,尤其能更好地区分低煤化度煤。如年轻褐煤的最高内在水分多在25%以上,少数的如云南弥勒褐煤最高内在水分达31%。最高内在水分小于2%的烟煤,几乎都是强粘性和高发热量的肥煤和主焦煤。无烟煤的最高内在水分比烟煤有有所下降,因为无烟煤的孔隙度比烟煤增加了。水分一项重要的煤质指标、它在煤的基础理论研究和加工利用中都具有重要的作用。根据煤中水分随煤的变质程度加深而呈规律性变化:从泥炭、褐煤、烟煤、年轻无烟煤,水分逐渐减少,而从年轻无烟
21、煤到年老无烟煤,水分又增加。煤的水分对其加工利用、贸易和储存运输都有很大影响。锅炉燃烧中,水分高会影响燃烧稳定性和热传导;在炼焦工业中,水分高会降低焦炭产率,而且由于水分大量蒸发带走热量而延长焦化周期;在煤炭贸易上,煤的水分是一个重要的计质和计量指标。在现代煤炭加工利用中,有时水分高反是一件好事,如煤中水分可作为加氢液化和加氢气化的供氢体。在煤质分析中,煤的水分是进行不同基的煤质分析结果换算的基础数据。煤中水分过大是,不利于加工、运输等,燃烧时会影响热稳定性和热传导,炼焦时会降低焦产率和延长焦化周期。现在我们常报的水份指标有:1、全 水 份(Mt),是煤中所有内在水份和外在水份的总和,也常用M
22、ar表示。通常规定在 8%以下。2、空气干燥基水份(Mad),指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。也可以认为是内在水份,老的国家标准上有称之为“分析基水份”的。第二个指标:灰分A煤的灰分,是指煤完全燃烧后剩下的残渣。因为这个残渣是煤中可燃物完全燃烧,煤中矿物 质(除水分外所有的无机质)在煤完全燃烧过程中经过一系列分解、化合反应后的产物,所以确切地说,灰分应称为灰分产率。1、煤中矿物质煤中矿物质分为内在矿物质和外在矿物质。a.内在矿物质,又分为原生矿物质和次生矿物质。原生矿物质,是成煤植物本身所含的矿物质,其含量一般不超过12%;次生矿物质,是成煤过程中泥炭沼泽液中的矿物质与成煤植物遗体混在一起成
23、煤而留在煤中的。次生矿物质的含量一般也不高,但变化较大。内在矿物质所形成的灰分叫内在灰分,内在灰分只能用化学的方法才能将其从煤中分离出去。b.外来矿物质,是在菜煤和运输过程中混入煤中的顶、底板和夹石层的阡石。外在矿物质形成的灰分叫外在灰分,外在灰分可用洗选的方法将其从煤中分离出去。2、煤中灰分煤中灰分来源于矿物质。煤中矿物质燃烧后形成灰分。如粘土、石膏、碳酸盐、黄铁矿等矿物质在煤的燃烧中发生分解和化合,有一部分变成气体逸出,留下的残渣就是灰分。2SiO2?AL2O3?2H2O-72SiO2+AL2O3+2H20TCaSO4?2H20 一 CaSO4+2H20fCaCO3-CaO+CO2 rCa
24、O+SO3-CaSO4CaO+SO32Fe2O3+8SO2t灰分通常比原物质含量要少,因此根据灰分,用适当公式校正后可近似地算出矿物质含量。3、煤灰灰分对工业利用的影响煤中灰分是煤炭计价指标之一。在灰分计加重,灰分是计价的基础指标;在发热量计加重,灰分是计价的辅助指标。灰分是煤中的有害物质,同样影响煤的使用、运输和储存。煤用作动力燃料时,灰分增加,煤中可燃物质含量相对减少。矿物质燃烧灰化时要吸收热量,大量排渣要带走热量,因而降低了煤的发热量,影响了锅炉操作(如易结渣、熄火),加剧了设备磨损,增加排渣量。煤用于炼焦时,灰分增加,焦炭灰分也随之增加,从而降低了高炉的利用系数。还必须指出的是,煤中灰
25、分增加,增加了无效运输,加剧了我国铁路运输的紧张。4、煤的灰分测定见GB212-91。煤中灰分是另一项在煤质特性和利用研究中起重要作用的指标。在煤质研究中由于灰分与其他特性,如含碳量、发热量、结渣性、活性及可磨性等有程度不同的依赖关系,因此可以通过它来研究上述特性。由于煤灰是煤中矿物质的衍生物,因此可以用它来算媒中矿物质含量。此外,由于煤中灰分测定简单,而它在煤中的分布又不易均匀,因此在煤炭采样和制样方法研究中,一般都用它来评定方法的准确度和精密度。在煤炭洗选工艺研究中,一般也以煤的灰分作为一项洗选效率指标。在煤的燃烧和气化中,根据煤灰含量以及它的诸如熔点、粘度、导电性和化学组成等特性来预测燃
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