能源科学导论第三章常规能源.ppt

第三部分 常规能源 1 煤的形成 煤是古代的植物体因为地壳运动而埋没地下，在适宜的地质环境中经过漫长年代的演变而成的，含碳量一般为46%～97%。煤是重要的燃料和化学工业原料。煤在地球上的储量非常丰富。 2 煤的元素组成 煤是由有机物质和无机物质混合组成的。煤中有机物质主要由碳（C）、氢（H） 、氧（O）、氮（N）四种元素构成，还有一些元素则组成煤中的无机物质，主要有硫（S）、磷（P）以及稀有元素等 。 对煤进行元素分析时需要测定碳（C）、氢（H） 、氧（O）、氮（N）和硫（S）的含量 碳（C） 碳是煤中有机物质的主导成分，也是最主要的可燃物质。煤中碳含量越多煤的发热量越高。煤中碳含量的规律是随煤的变质过程的加深而增加。 泥炭（50%-60%） ，褐煤（ 60%-75%） ， 烟煤（ 75%-90%） ，无烟煤（ 90%-98%） 碳的着火与燃烧都比较困难，因此含碳量高的煤难以着火和燃尽。 氢（H） 、氧（O）、氮（N） 氢是煤中重要的可燃物质，氢的发热量高，是纯碳的四倍，但煤中氢含量的规律是随煤的变质过程的加深而减少。 氧是煤中不可燃的元素，煤中氧含量的规律是随煤的变质过程的加深而减少。 氮在煤中含量较少，在煤燃烧时不产生热量，呈游离态析出，但在炼焦过程中可以转化成含氮化合物 硫（S）、磷（P） 硫是煤中的有害物质，煤中的硫可分为有机硫和无机硫两大部分，我国煤中无机硫（60%-70%） ，有机硫（ 30%-40%）。 根据煤中含硫量的高低把煤分为： 0.5%-2% 低硫煤，中硫煤和高硫煤。 磷是煤中的有害物质。 3 常用的煤质指标 水分 灰分 挥发分 发热量 对煤进行工业分析时需要测定水分、灰分、挥发分和固定碳的含量 4 煤的分类 5 煤炭资源 煤炭是地球上蕴藏量最丰富，分布地域最广的化石燃料。根据世界能源委员会的评估，世界煤炭可采资源量达4.84?104亿吨标准煤，占世界化石燃料可采资源量的66.8％。 煤炭开采 露天开采：露天开采的优点是开采效率高，生产成本低，建设周期短，劳动条件好，安全性高。缺点是易受气候和季节影响，矸石占地面积大。 矿井开采：凡是不经济或不适合露天开采的煤田就必须采用矿井开采。 我国能源资源 我国能源资源的基本特点是富煤、贫油、 少气。这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。统计表明，我国煤炭资源总量为5.6万亿吨，其中已探明储量为1万亿吨，占世界总储量的11％，而石油占2.4％，天然气仅占1.2％。 我国的煤炭资源 我国是世界第一产煤大国，煤炭是我国最主要的一次能源。2005 年全国煤炭产量21.9 亿吨，占世界的37%，占我国一次能源生产总量的75.9%、消费的70%。在未来相当长的时期内，我国以煤为主的能源供应和消费格局难以改变，随着煤炭增长方式的转变、煤炭用途的扩展，煤炭的战略地位更加重要。党中央国务院已经明确提出了“要大力调整和优化能源结构，坚持以煤炭为主体，以电力为中心，油气和新能源全面发展”的战略，进一步明确了煤炭在我国能源结构中的主体地位。 我国煤炭资源分布既广泛又集中，在全国煤炭地质总储量中，以大别山—秦岭—昆仑山为分界线，北部区域的煤炭资源量大大多于南方。北方包括东北、华北、西北和苏北、鲁、皖北、豫西1 7个省市区，国土面积500 万平方公里，占全国总面积的52%，煤炭地质储量占全国的93.5%；南方包括西南、两湖、两广、海南和赣、浙、沪、闽14 个省市区，国土面积460 万平方公里，占全国总面积的48%，煤炭地质储量仅占全国的6.5%。在南方区域，煤炭资源又主要集中在云、贵、川3 省，煤炭地质储量占南方总储量的90%。 煤炭资源主要分布在山西、陕西、内蒙古、黑龙江、辽宁、山东几个省区，著名的大型煤矿有大同煤矿、东胜煤矿、神府煤矿等。 内蒙古、山西和陕西4省区的煤炭地质储量占全国的81.3%；东北3 省占1.6%；华东7 省市区占2.8%，江南9 省占1.5%。 ?? 我国的煤炭消费 2006年，我国原煤产量达到23.25亿吨，同比增长8.1%。 2007年煤炭产量达到24.8亿吨 我国是世界上最大的煤炭消费国。 在我国煤炭消费中，煤炭的加工转换（包括洗选、发电、供热、炼焦、制气及煤制品加工等）增长迅速，而煤炭终端消费增长缓慢。 2006年6月我国煤炭出口国别统计表 随着节能降耗目标责任制的推行，耗煤行业单位产品的能源消耗量下降，据统计，1-8月份发电耗煤的实物单耗指标下降2.23％；76家重点大中型钢铁企业吨钢综合能耗下降5.36％，可比能耗同比下降7.7％，吨钢耗电量下降6.87％。在主要耗煤行业用煤需求增长趋缓的情况下，煤炭消费量增幅比上年同期有所下降。2006年1-10月份煤炭需求增幅9.2％，比2