2　燃燒與大氣污染
2.1　燃燒及其性質
燃料是指在燃燒過程中，能夠釋放出熱能且可以取得經(jīng)濟效益的物質。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)。燃料性質的不同，其燃燒設備的結構和運行條件也有所差別，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)能源的物理和化學性質。
　 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等構成的有機聚合物組成，各類聚合物之間通過不同的碳氫支鏈連接而形成較大的顆粒。
(1)煤的種類
煤是由古代植物經(jīng)過復雜的物理和化學反應演變與沉積而成，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．該種類煤質地疏松，因吸水性強而含水率較高，需要進行露天干燥。在化學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，反應性較強，但機械性能較差，灰分熔點很低。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，且不適合于遠距離運輸，因此可作為地方性燃料。
②褐煤 是泥煤進一步變化后形成的初始煤化物，因能夠將熱堿水染成褐色而得名。褐煤呈黑色、褐色或泥土色，其結構類似木材。在性質上，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，褐煤呈黏結狀和帶狀，含水量較高，極易氧化和自燃。在空氣中易風化、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，抗風化能力較強。煙煤在工業(yè)上應用較多，不僅可以作為燃料使用，也是化學工業(yè)的主要原料。由于具有黏結性，因而還是煉焦的主要原料。在我國，根據(jù)煙煤的黏結性和揮發(fā)分含量等性質進一步分成長焰煤、氣煤、肥煤、結焦煤、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。結焦煤因具有良好的結焦特性，更適合用于生產冶金焦炭。
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，機械強度較高，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)分和固定碳的質量分別占煤樣質量的比例，以及煤的發(fā)熱量、焦渣特性鑒定、灰熔點測定、顆粒度測定等。
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