2　燃燒與大氣污染
2.1　燃燒及其性質(zhì)
燃料是指在燃燒過程中，能夠釋放出熱能且可以取得經(jīng)濟(jì)效益的物質(zhì)。燃料主要包括常規(guī)燃料(如煤、石油、天然氣，它們又稱作化石燃料)和非常規(guī)燃料(如核燃料等)。燃料性質(zhì)的不同，其燃燒設(shè)備的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行條件也有所差別，同時影響著大氣污染物的生成和排放。本書將簡要介紹煤、石油、氣體燃料等常規(guī)能源的物理和化學(xué)性質(zhì)。
　 2.1.1 煤
煤是棕色至黑色的可燃固體。作為最重要的固體燃料，煤主要是植物分解和變質(zhì)而形成的。煤的可燃成分主要是由C、H及少量的O、N和S等構(gòu)成的有機(jī)聚合物組成，各類聚合物之間通過不同的碳?xì)渲ф溸B接而形成較大的顆粒。
(1)煤的種類
煤是由古代植物經(jīng)過復(fù)雜的物理和化學(xué)反應(yīng)演變與沉積而成，形成時間很長，且常常需要高溫高壓條件，這一過程被稱作“煤化”過程。根據(jù)植物種類與炭化程度不同，可將煤分成泥煤、褐煤、煙煤和無煙煤。
①泥煤 是煤化時間最短的一類，即是由植物剛剛演變形成的煤．該種類煤質(zhì)地疏松，因吸水性強(qiáng)而含水率較高，需要進(jìn)行露天干燥。在化學(xué)組成上與其他種類的煤相比，泥煤的氧含量較高，而含碳量和含硫量較低。在使用過程中，泥煤由于含有較高的揮發(fā)分而可燃性較好，反應(yīng)性較強(qiáng)，但機(jī)械性能較差，灰分熔點(diǎn)很低。該種類煤在工業(yè)上可作為鍋爐燃料和氣化原料使用，但其工業(yè)價值較小，且不適合于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，因此可作為地方性燃料。
②褐煤 是泥煤進(jìn)一步變化后形成的初始煤化物，因能夠?qū)�熱堿水染成褐色而得名。褐煤呈黑色、褐色或泥土色，其結(jié)構(gòu)類似木材。在性質(zhì)上，褐煤與泥煤相比有很大差異，其密度較大，含碳量較高，氫和氧的含量較低。在使用中，褐煤呈黏結(jié)狀和帶狀，含水量較高，極易氧化和自燃。在空氣中易風(fēng)化、破碎，且熱值較低，可作地方性燃料使用。
③煙煤 是一種煤化程度較高的煤種，呈黑色，外觀有可見條紋。與褐煤相比，其揮發(fā)分含量較少，密度較大，含水量較少，含碳量較高，氫和氧的含量較低，抗風(fēng)化能力較強(qiáng)。煙煤在工業(yè)上應(yīng)用較多，不僅可以作為燃料使用，也是化學(xué)工業(yè)的主要原料。由于具有黏結(jié)性，因而還是煉焦的主要原料。在我國，根據(jù)煙煤的黏結(jié)性和揮發(fā)分含量等性質(zhì)進(jìn)一步分成長焰煤、氣煤、肥煤、結(jié)焦煤、瘦煤等不同種類。其中長焰煤和氣煤含有較高揮發(fā)分，更容易燃燒和制造煤氣使用。結(jié)焦煤因具有良好的結(jié)焦特性，更適合用于生產(chǎn)冶金焦炭。
④無煙煤 是煤中礦化程度最高的一類，外觀具有明亮的黑色光澤，密度較大，機(jī)械強(qiáng)度較高，含碳量較高，揮發(fā)分含量較少，吸水性小，穩(wěn)定不易自燃，適于長途運(yùn)輸和長期儲存。但無煙煤的可燃性較差，不易起火，成焦性也較差。因無煙煤燃燒過程中發(fā)熱量大，灰分少，含硫量低，且分布廣泛，所以是非常重要的一種燃料。
(2)煤的工業(yè)分析
煤的工業(yè)分析包括測定煤中的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳的質(zhì)量分別占煤樣質(zhì)量的比例，以及煤的發(fā)熱量、焦渣特性鑒定、灰熔點(diǎn)測定、顆粒度測定等。
……