6.1固体燃料煤占我国一次能源消费的70%以上；消费的煤中80%以上用于燃烧；我国是少有的以煤为主的国家；煤的燃烧比较复杂，木柴等容易燃烧；煤中焦炭占煤中可燃质重量的55～97%，焦炭的发热量也占煤的总发热量的60～95%。一、煤的种类及其化学组成泥煤最年青的煤，由植物刚刚变来的煤。在结构上，它尚保留着植物遗体的痕迹，质地疏松，吸水性强，含天然水份高达40％以上，需进行露天干燥。在化学成分上，含氧量最多，高达28％～38％，含碳较少。在使用性能上，泥煤的挥发分高，可燃性好，反应性强，含硫量低，机械性能很差，灰分熔点很低。用途：烧锅炉和做气化原料，制成焦炭供小锅炉使用。地方性燃料。褐煤褐煤是泥煤经过进一步变化后生成的，由于能将热碱水染成褐色而得名；与泥煤相比，密度较大，含碳量较高，氢和氧的含量较小，挥发分较低；褐煤的使用性能是粘结性弱，极易氧化和自燃，吸水性较强。新开采出来的褐煤机械强度较大，但在空气中极易风化和破碎；地方性燃料。烟煤表面呈灰黑色，有光泽，质松软一种炭化程度较高的煤；与褐煤相比，它的挥发分较少，密度较大，吸水性较小，含碳量增加，氢和氧的含量减少；烟煤的最大特点是具有粘结性，这是其他固体燃料所没有的，因此它是炼焦的主要原料，是冶金工业和动力工业不可缺少的燃料，也是近代化学工业的重要原料。无烟煤呈灰黑色，有金属光泽，燃烧时没有煤烟，仅有很短的青蓝色火焰，焦碳也没有粘结性。矿物化程度最高的煤，也是年龄最老的煤。特点是密度大，含碳量高，挥发分极少，组织致密而坚硬，吸水性小，适于长途运输和长期储存。主要缺点是受热时容易爆裂成碎片，可燃性较差，不易着火。由于其发热量大，灰分少，含硫量低，而且分布较广，因此受到重视。可以用于气化，或在小高炉和化铁炉中代替焦碳使用。不同种类煤的特点燃料种类煤的化学组成二、煤的使用性能煤的发热量(与炭化程度有关，含碳量87％时发热量到最大值)定义：1kg煤完全燃烧后所放出的燃烧热称为发热量，单位千卡/千克。用途：评价燃料质量好坏的重要指标，计算燃烧温度和燃料消耗量时不可缺少的依据。表示方法：比热、导热系数煤的比热随炭化程度的提高而变小。与水分和灰分含量成线性关系。泥煤：0.33；褐煤：0.29；烟煤：0.24煤的导热系数随炭化程度和温度的升高而增大。煤：0.2~0.3千卡/米·小时·℃反应性和可燃性煤的反应性：煤的反应能力，即燃料中的碳与二氧化碳及水蒸气进行还原反应的速度。反应性的好坏是用反应产物中CO的生成量和氧化层的最高温度来表示。CO的生成量越多，氧化层的温度越低，则反应性就越好。煤的可燃性：燃料中的碳与氧发生氧化反应的速度，即燃烧速度。煤的炭化程度越高，则反应性和可燃性就越差。6.2碳的燃烧化学反应煤的热分解煤被加热到一定温度后，进入热分解阶段。热分解阶段释放出焦油和气体，并形成剩余焦炭，这些焦油和气体称为挥发分。挥发分由可燃气体混合物、二氧化碳和水组成。其中可燃气体包括一氧化碳、氢、气态烃类和少量酚醛。煤加热时释放出的挥发分的重量和成分取决于加热升温速度、加热最终温度和在此温度下的持续时间。根据升温速度不同，将热解过程分为慢速热解和快速热解：慢速热解：加热煤粒的升温速度小于2℃/s;快速热解：加热煤粒的升温速度大于104℃/s；居于慢速热解和快速热解之间的热解过程为中速热解。碳的晶格结构金刚石晶格结构——对燃烧技术没有意义石墨晶格结构：由六角形组成的基面叠结而成。晶体内部每个碳原子三个价电子在基面内形成稳定化学键，第四个价电子则分布在基面之间的空间内，键的结合力较弱。常温下，碳晶格表面和周界上能吸附气体分子，称为物理吸附。物理吸附不能发生化学变化。温度较高时，气体分子具有较高的相对速度，能侵入石墨晶格表面层基面间的空间内，把基面的空间距离撑大，和碳原子形成新的键。碳和氧会形成固溶络合物，该络合物可能会由于其他具有一定能量的氧分子碰撞而结合成CO和CO2。温度很高时，单纯物理吸附不存在，晶体周界对氧分子的化学吸附能力增加，吸附后形成的碳氧络合物会受热分解成为CO和CO2气体，或被其他分子碰撞而离解，离开晶体而形成自由分子。碳燃烧的化学反应机理碳燃烧是一个气固间的异相化学反应过程，此时碳和氧之间的反应是在碳的吸附表面上进行的。研究表明，碳与氧相遇后首先发生初次反应：初次反应生成的CO和CO2通过周围的介质扩散出去，能够重新被碳表面从气体介质中吸附，在一定条件下发生二次反应。初次反应和二次反应同时交叉平行进行着，构成碳燃烧过程的基本化学反应。碳表面有水蒸气存在时，还可能进一步进行以下反应：在靠近碳表面的气体