一、固體燃料
天然固體燃料分為木質燃料和礦物質燃料,而礦物質燃料主要是煤。煤是現代工業熱能的主要來源。
1.煤的種類
根據生物學、地質學和化學的研究,煤是由古代植物演變來的,中間經過了漫長而復雜的變化過程。根據煤演變的年齡,可將其分為四類:泥煤、褐煤、煙煤、無煙煤。
(1)泥煤
形成的時間大約在100萬年前。泥煤的質地疏松,吸水性強,水分含量高達85%~90%,開采后風干,水分含量達25%~30%。與其他煤相比,化學組成上泥煤含氧量最高,達28%~30%。泥煤的主要用途是燒鍋爐和作氣化原料。
(2)褐煤
形成的時間大約在120萬年前。褐煤的黏結性弱,極易氧化和自燃,吸水性較強,揮發分高,熱穩定性差。天然狀態含水30%~60%,開采風干后也達10%~30%,含氧量最高,達15%~30%。褐煤一般只能作一般性燃料使用。
(3)煙煤
形成的時間大約在1億年前。煙煤是一種碳化程度較高的煤。其密度較大,吸水性較小,含碳量較高,氫和氧的含量少,是冶金工業和動力工業不可缺少的燃料。
(4)無煙煤
形成的時間大約在2億年前。無煙煤是礦物程度最高的煤。其年齡最老,密度大,含硫量大,揮發分極少,組織致密而堅硬,吸水性小,適于長途運輸和長期儲存。可用作氣化或在小高爐中代替焦炭使用。
2.煤的化學組成
各種煤都是由結構極其復雜的有機化合物組成的。這些化合物的分子結構至今不清楚。根據元素分析,煤的主要可燃元素是碳,其次是氫,并含有氧、氮、硫等。這些成分叫煤的可燃質。此外,水分(W)和灰分(A)叫煤的不燃質。一般情況下,主要是根據煤中C、H、O、N、S、灰分(A)和水分(W)的含量來了解煤的化學組成。
3.煤的性能
各種煤的性能如表2-2所示。
表2-2 煤的性能
