煤中的主要元素

(1)碳和氢

碳和氢是煤中的主要成分，在燃烧时能放出大量的热量。一般来说，煤中有机物质的元素随着煤化程度而有规律的变化。煤化程度越高，碳的含量越高，而氢和氧的含量越低。

(2)氧

煤中的氧是助燃元素,含量随煤化程度的加深而降低。

(3)氮

煤中的氮含量不高，一般都在2%以下。煤中氮在燃烧时形成氮的氧化物等***气体，污染大气。

(4)硫

煤中的硫是***杂质，含量一般在0.5%～3%。煤中的硫分为有机硫和无机硫。有机硫是在成煤过程中与有机物一起进入煤中的。无机硫又分为硫化铁(黄铁矿)硫和***盐硫。

煤中的硫在燃烧时形成SO2，污染大气。SO2在光和热的作用下形成酸雨，腐蚀金属、设备，危害植物生长。硫分在炼焦过程中转移到焦炭中，焦炭中的硫在炼铁中又转移到铁中，使铁变脆。因此，硫分是评价煤质的重要指标。硫化铁硫可在煤炭洗选中除去一部分，***盐硫和有机硫只有在燃烧过程中或在净化烟道气中才能脱除。

煤炭在锅炉燃烧中的几个阶段

(1)干燥阶段----煤从炉膛内吸热，温度升高，水分被蒸发。

(2)挥发份析出及其燃烧阶段----水分蒸发完后，温度继续升高，挥发份随之不断析出，达到着火温度时，逸出的挥发份在煤粒表面开始燃烧。

(3)焦碳燃烧阶段----挥发份燃烧后使温度进一步升高，使煤析出挥发份后形成的焦碳开始燃烧并放出大量的热量。

(4)燃尽阶段----焦碳燃烧到一定时间后，大部分含碳物质已烧完直至燃尽。

煤的热解也称为煤的干馏或热分解，是指煤在隔绝空气的条件下进行加热，煤在不同的温度下发生一系列的物理变化和化学反应的复杂过程。煤热解的结果是生成煤气、焦油、焦炭等产品。尤其是低阶煤热解能得到高产率的焦油和煤气。焦油经加氢可以制取、柴油和喷气燃料，是石油的替代品。煤气是使用方便的燃料，可成为的替代品。

目前，国内研究煤热解技术的单位众多，比较典型的技术有大连理工大学开发的褐煤固体热载体干馏多联产工艺、北京煤化所开发的MRF热解工艺、浙江大学和清华大学开发的以流化床热解为基础的循环流化床热电多联产工艺、北京动力经济研究所和工程热物理研究所的以移动床为基础的热电气多联产工艺、济南锅炉厂的多联供工艺、山西煤化所和过程工程研究所的“煤拔头工艺”等。

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无烟煤为煤化程度深的煤，含碳量，灰分不多，水分较少，发热量很高，可达25000~32500kJ/kg，挥发分释出温度较高，其焦炭没有黏着性，着火和燃尽均比较困难，燃烧时无烟，火焰呈青蓝色。煤样在规定条件下隔绝空气加热，煤中的有机物质受热分解出一部分分子量较小的液态(此时为蒸汽状态)和气态产物，这些产物称为挥发物。

挥发物占煤样质量的分数成为挥发分产率或简称为挥发分。以干燥无灰基为分析基，挥发分低于10%的煤称为无烟煤。挥发分大于6.5%小于10%的无烟煤称为无烟煤三号。01号无烟煤为年老无烟煤;02号无烟煤为典型无烟煤;03号无烟煤为年轻无烟煤。