能源概论 第二章 煤炭
能源化学工程概论（第二版）2煤化工-2021
现代工业文明对能源的要求
电力 运输燃料 从矿物中提炼金属和化学品（如炼铁） 化工产品，包括塑料、药品、化肥 过程热，即在化学工业及金属加工中用于锅炉、熔化、
退火改型等所需的热能
煤可以满足所有这些需要
发展煤化工
常规煤综合利用技术
用作动力原料 燃烧产生热能、电能；副产品煤渣、煤灰可生产煤渣转、水泥 （能源） 材料、过滤材料等
有一种黑石头，可以燃烧，有时铁匠可用它来代替木 炭， 并把这种可燃烧的石头称anthrax（anthracite)。
摘自Theophrastus（西奥福来斯多斯）在 公元前300年发表的De Lapidus(岩石学)
煤炭的生成
煤炭的生成 植物 泥炭 褐煤 烟煤 无烟煤
煤炭的生成
植物经数千年到数万年复杂的生物化学变化过程形成泥 炭（一种松软有机质的堆积物）；
蒸汽机和便宜的铁为各种技术的的发展提供了基础。它也 成为在西方文明史上的一个决定性的转折点－工业革命。
工业革命带来的重要变化
从小规模的以家庭形式的制造业向大工厂的转变 : 蒸汽机为大工厂的生产需要提供可靠的动力源，而蒸汽 机的广泛应用又要求有大量廉价燃料的供给，而当时能满 足这一要求的只有煤炭。 当时具有丰富煤资源的国家是最能适应由工业革命带来 新的经济变化的国家，主要是英国、美国、德国和法国。 19世纪国家的政治力量大小对应于所拥有煤的多少，在 那个时代，煤就意味着power，即动力和权力。
泥炭在不太深的地下经数百万年因压力和温度等作用发 生一系列物理化学变化（成岩作用）转变成褐煤或烟煤；
褐煤或烟煤在地下深处再经数千万年以上因压力、温度 和时间的化学物理作用（变质作用）形成烟煤或无烟煤。
煤炭是一种宝贵的不可再生的资源， 必须加以高效、经济和合理地利用。
煤炭石油天然气能源知识介绍
煤炭、石油和天然气能源知识介绍引言煤炭、石油和天然气是世界上最主要的能源来源之一。
它们广泛应用于电力、交通和工业等领域，对经济和社会发展起着重要的作用。
本文将介绍煤炭、石油和天然气的基本概念、特点以及对环境的影响。
煤炭能源煤炭的定义和形成煤炭是一种由植物在地下经过数百万年的压力和热解作用形成的化石燃料。
它主要由碳、氢、氧、氮和少量的硫等元素组成。
煤炭的种类根据其形成过程和性质，煤炭可以分为无烟煤、烟煤、褐煤和泥炭等不同的种类。
无烟煤是最高质量的煤炭，烟煤次之，褐煤则是质量最低的一种煤炭。
煤炭的应用与环境影响煤炭广泛用于发电、钢铁制造和化学工业等领域。
然而，煤炭的燃烧会产生大量的二氧化碳、硫氧化物和氮氧化物等大气污染物，对环境和健康造成严重影响。
石油能源石油的定义和形成石油是一种由古代海洋微生物在地下经过上百万年的压力和地壳运动形成的有机物。
它主要由碳和氢等元素构成。
石油的提取通常通过钻探方式进行。
一旦开采成功，石油会被送往炼油厂进行加工，将其分解为不同的组分，如汽油、柴油和润滑油等。
石油的应用与环境影响石油是世界上最重要的能源之一，广泛应用于交通运输、化工行业和农业等领域。
然而，石油的使用也会导致大量的温室气体排放和海洋污染等环境问题。
天然气能源天然气的定义和形成天然气是一种由地下化石燃料形成的可燃气体。
它主要由甲烷（CH4）等组分组成。
天然气的提取通常通过钻探方式进行。
一旦开采成功，天然气会被输送到工厂或管道网络，如液化天然气（LNG）。
天然气的应用与环境影响天然气是一种清洁燃料，被广泛应用于家庭供暖、工业生产和发电等领域。
与煤炭和石油相比，天然气燃烧产生的污染物较少，对环境的影响较小。
结论煤炭、石油和天然气是世界上最主要的能源来源之一。
它们在各个行业发挥着不可替代的作用，但同时也对环境和人类健康造成了严重影响。
为了可持续发展，我们需要寻找和推广更环保、可再生的能源替代品，减少对煤炭、石油和天然气的依赖。
能源概论
按地球上的能量来源分
第一类：来自地球以外的太阳能
直接利用的太阳辐射能、化石燃料、生物质能、 流水能、风能、海洋能、雷电等。
第二类：地球自身蕴藏的能量
地热能、核能燃料、地震、火山喷发等。
第三类：地球和其他天体的引力作用
地球、太阳和月球间引力作用导致的潮汐现象。
另一种分法:
核聚变 太阳能
受控核聚变 煤炭 石油 天然气 煤层气
《环境与能源科学导论》刘震炎 等编，科学出版社， 2005。 《能源发展战略研究》“十五”国家高技术发展计划能源 技术领域专家委员会，化学工业出版社，2004。
《能源与环境：中国2020》，王金南等，中国环境科学 出版社，2004.
Ch.1 能源概论
1.1 能源的概念与分类 1.2 能源评价 1.3 能源在社会发展中的作用 1.4 能源与环境
人类不断向自然索取能源
海 上 天 然 气 开 采
露天煤矿
海上石油开采
被酸雨毁坏的森林
引言
能源是国民经济的命脉，与人民生活和人类的生存环 境休戚相关，在社会可持续发展中起着举足轻重的作
用。人类一切活动都与能源及其使用紧密相关。每一
次能源的更迭都大大促进 人类社会的发展。 能源的开发和利用面临巨大的挑战，一方面煤炭、石 油、天然气这类化石燃料总有耗尽之日；另一方面， 它们给环境造成的污染也日趋严重。能源、环境、人
储量（reserves）一词在中外油气界的含义有所差别。 在中国最常使用和公开发布的是探明地质储量，它乘以采收 率（小数）后得到探明可采储量。但 “探明”和“地质” 二字常被省略，一般所说的油气的储量（proved reserves） 就是指累计探明地质储量。在储量平衡表中累计可采储量减 去累计采出量（产量）则为剩余可采储量。但在国际油气界 不使用地质储量的术语。储量就是可采的，而且不包括已经 采出的部分。因而在各种报表中所列出的储量（reserves） 都是指剩余可采的地下油气资源。例如，我们说中国2002年 石油储量为225.59×108t，可采储量为63.40×108t，剩余可 采储量为23.79×108t。但在外国的报表中则只有一个数字： 中国的储量(proved reserves)为23.79×108t。
能源科学概论
【】不可再生能源包括煤炭，石油，天然气煤炭，煤是最丰富的化石原料，它是原始植物经过复杂的生物化学作用和物理化学作用转变而成的，煤是由有机物质和无机物质混合组成的。
石油，又称原油，是仅次于煤的化石燃料，它是一种天然的，黄色褐色或黑色的，流动或半流动的，粘稠的可燃液体烃类混合物。
它可被加工成各种馏分，是最重要的液体燃料和化工原料。
天然气，除煤和石油之外的另一种重要的一次能源，燃烧时有很高的发热值，对环境的污染也较小，而且还是重要的化工原料。
通常天然气可分为纯天然气，石油伴生气，凝析气和矿井气4种。
【】可再生能源包括，水能，风能，太阳能，生物质能，地热能，氢能，海洋能。
水能是自然界最广泛存在的一次能源，它可以通过水电站方便地转换为优质的二次能源—电能，所以通常所说的水电既是常规能源也是可再生能源，而且水力发电对环境无污染，因此水能被认为是世界上众多能源中永不枯竭的优质能源。
风能，风是由太阳辐射热引起的，地球上风能资源十分丰富，分布广泛，存在地球表面一定范围内。
太阳能，太阳是一个巨大，久远，无尽的能源，地球上很多能源都来自于太阳，太阳能是一次能源又是可再生资源，即可免费使用又无需运输，对环境无任何污染，但其能流密度较低强度受各种因素影响。
生物智能，生物质是指由光合作用而产生的的有机体。
世界上生物质资源数量庞大，种类繁多，生物质能是唯一可储存的运输的可再生资源。
地热能，地球内部蕴藏的，他不但是无污染的清洁能源而且如果热量提取速度不超过补充的速度，那么热能是可再生的。
氢能，清洁高效无污染的可再生能源，除核燃料外，氢能是所有燃料中发热值最高的海洋能，衣服在海水中的可再生能源，表现形式各种各样，通常包括潮汐能，波浪能，海洋温差能，海洋盐差能，海流能等。
【】煤炭的清洁利用方式：煤炭加工，洗选，型煤，水煤浆；煤炭高效洁净燃烧，循环硫化床发电技术，增压硫化床发电技术，整体煤气化联合循环发电技术；煤炭的转化，气化，液化，燃料电池；污染排放控制与废弃物处理：烟气净化，电厂粉煤灰综合利用，煤层气开发利用，煤矸石和煤泥水综合利用，工业锅炉和窑炉技术改造。
采煤概论一、二章
主要问题：
1、资源保障程度偏低，有效供给能力不足 2、产业集中度低，产业结构不合理 3、对煤炭生产开发缺乏统一规划 4、煤炭资源生产开发过程中的浪费和破坏问题仍然十分
严重
5、煤矿安全形势仍然较为严峻 6、煤矿从业人员的合法权益尚未得到全面和有效的保护 7、煤炭生产科技水平亟待进一步提高 8、资源综合开发利用水平低，生产矿区生态环境污染和
第一章：煤炭工业基本情况
第一节：世界煤炭工业概况
能源对一个国家及其世界经济地位的发 展具有极其重要的战略意义，人均能源消 耗量的多少标志着一个国家人民生活水平 的高低。目前，世界59亿人口中的1/4生活 在发达国家，其能源消耗量占世界总能耗 的2/3，而不发达国家对能源的需求在迅速 上升并将伴随着人口的增长而增长。
《采煤概论》讲义
第一章：煤炭工业基本概况 第二章：煤矿地质
李志华
绪论
煤炭是现代世界五大能源（石油、煤炭、天然 气、水电、核能）之一。
我国是世界煤炭储量丰富的国家之一，煤种齐 全，分布面积广。
历史记载：我国是世界上开发、应用煤炭最早 的国家之一。
《采煤概论》是一门系统介绍煤炭工业概况、 煤矿生产建设专业技术知识的课程。课程的内容主 要包括煤矿地质基础知识、井田开拓、井巷工程和 采煤方法专业基础知识，矿井通风与煤矿安全等方 面知识。
能源概论02常规能源-二次能源
中国矿业大学
China University of Mining & Technology
第二章 常规能源
第六节 二次能源
蒸汽和水共存的状态称为湿饱和蒸汽。随着加热 过程的继续进行，水逐渐减少，汽逐渐增多，直 至水全部变为蒸汽。这时的蒸汽称为干饱和蒸汽 或饱和水蒸气。 大多数热用户都采用饱和蒸汽作为热源，它们主 要是利用蒸汽凝结所放出的汽化热。通常根据所 要求的温度高低选用不同压力的饱和蒸汽。对于 某些对温度要求较高的热用户，也可以采用过热 蒸汽，此时所利用的热量除了汽化热外还包括蒸 汽的过热热。
充分利用不同能源，实现水电和火电互补。
装设大容量的机组，提高发电的经济效益。
证供电的可靠性。
提高电能质量。
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中国矿业大学
China University of Mining & Technology
第二章 常规能源
第六节 二次能源
2 蒸汽
蒸汽作为二次能源，广泛用于各种加热过程， 是纺织、轻工、化工、制药、食品、建材、 采暖等行业理想的热源。 在一定的压力下对水加热，使水温升高至其 沸点，加入的热量仅使水温升高，不用于水 的相变。 温度等于沸点的水称为饱和水，温度低于沸 点的水则称为未饱和水。如果对饱和水继续 加热，水就开始沸腾并逐渐变为蒸汽。
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中国矿业大学
China University of Mining & Technology
第二章 常规能源
第六节 二次能源
3 热水
热水是除蒸汽之外被用作热源的另一种二次 能源。热水大多由热水锅炉提供，少量是用 高温蒸汽将水加热而获得的。 作为热源的热水也是饱和水，根据供热温度 的高低，可以分为高温热水（温度高于 120℃）和中温热水（水温低于120℃）。
能源概论复习资料有答案
《能源概论》复习题第一章能量与能源1、什么是能量？能量是物质运动的度量。
也是产生某种效果（变化）的能力。
2、能量的形式有哪些？机械能、热能、电能、辐射能、化学能、核能。
3、什么是热能？构成物质的微观分子运动的动能和势能总和。
4、什么是发热量？单位重量或体积燃料在完全燃烧，且燃烧产物冷却到燃烧前的温度时所放出的热量。
5、什么是低位发热量？单位燃料完全燃烧后，燃烧产物的温度冷却到参加燃烧反应物质的原始温度（20℃）,而燃烧产物中的水蒸气也冷却成20 ℃的水蒸汽时所放出的热量。
6、什么是高位发热量？单位燃料完全燃烧后，燃烧产物的温度冷却到参加燃烧反应物质的原始温度（20℃）,而燃烧产物中的水蒸气冷凝成为0 ℃的水时所放出的热量。
7、能量的性质有哪些？状态性、可加性、传递性、转换性、做功性、贬值性。
8、能量的转换包括的内容是？能量在空间上转移，就是能量的传输；能量在时间上转移，就是能量的储存。
9、能量传递的条件是什么？势差10、能量传递的形式是什么？能量的传递包括转移与转换两种形式11、能量传递的方法是什么？—由温差引起的能量交换，能量传递的微观形式；—由非温差引起的能量交换，能量传递的宏观形式。
12、能量传递的方式是什么？其具体方式为：传热—热传导、热对流和热辐射三种基本方式；做功（机械功）—容积功、转动轴功和流动功（推动功）三种基本方式。
13、能量传递的实质是什么？能量利用的实质。
14、什么是能源？是指能够直接或经过转换而获取某种能量的自然资源。
15、常规能源包括有哪些？煤炭、石油、天然气、薪柴燃料、水能。
16、新能源包括有哪些？太阳能、地热能、潮汐能、生物质能、核能。
17、能源的评价包括哪些？储量、能量密度、储能的可能性、供能的连续性、能源的地理分布、开发费用和利用能源的设备费用、运输费用与损耗、能源的可再生性、能源的品位、对环境的影响18、什么是能量密度？是指在一定的质量、空间或面积内，从某种能源中所能到的能量。
煤炭能源概述
煤炭生产的安全问题
• 百万吨死亡率: （2000年）
国有煤矿0.997人/mt 地方煤矿3.5人/mt 乡镇煤矿11-17人/mt
• 1997年乡镇煤矿死亡5000人,占总数的 73.2%
（2）新能源： 许多古老的能源，若采用先进技术 和方法能广泛应用的能源。 太阳能、海洋能、生物质能等。
二 国际能源度量单位
• 1、 标准煤（煤当量）：能源统一计量单位。 • 凡能产生7000大卡（29.27MJ）低位热量 的任何能源均可折算为1kg标准煤。 • 2、标准油（煤当量）：凡能产生10000大 卡（41.8MJ）低位热量的任何能源均可折 算为1kg标准油。
七 煤炭工业三次技术革命
• 1954年，英国开始采用长壁综合机械化采煤技术； • 20世纪80年代开始采用大功率，高可靠性的机电 一体化综合机械化采煤技术。 • 预计21世纪的采煤新技术 — 无人自动化开采与 机器人技术，地下生物气化技术，溶剂溶解法采 煤技术，微生物分解法技术等。 • 德、英、美及欧洲共同体正在不同方面探索，前 景难以预料。
十 我国煤炭开采技术
7、神东煤炭公司补连塔煤矿掘进总进尺夺冠 该矿为一井两面（两个综采队和四个连采队） 生产模式，该矿在掘进煤巷中采用4套连续采煤机， 全年完成掘进进尺70173米，为全国之冠。 8、神华准格尔公司黑岱沟露天煤矿年产、月 产、日产夺冠 该矿是我国生产规模最大的露天煤矿，开采深 度109米，剥采比2.98。全年生产原煤1984.66万 吨。最高月产187万吨；最高日产87191吨（11月 6日）。
十一 煤矿安全
• 2007年煤矿安全生产情况 全国煤矿事故死亡人数2007年、2006年分别 同比下降20.2%和20.1%。2007年全国煤矿事故 死亡人数降至3786人。 2007年，全国煤矿事故起数和死亡人数同比 分别下降17.8%和20.2%。其中重特大事故起数 和死亡人数，同比分别下降28.2%和23.0%。 2007年，全国煤矿瓦斯事故起数和死亡人数， 同比分别下降16.8%和17.8%，其中重特大瓦斯 事故起数和死亡人数，同比分别下降15.4%和 6.1%。
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烟煤（bituminous coal）煤化程度较高的煤 ，介于褐煤与无烟煤之间。
外观一般为灰黑色至黑色，光泽强。与褐煤相
比，挥发分较少，密度较大，吸水性较小，含碳
量增加，氢和氧的含量较低，燃烧时有烟，发热
量高。烟煤是工业上的主要燃料，也是化学工业 的重要原料。
无烟煤（anthracite）煤化程度最高、年龄最老 的煤种。 无烟煤外观呈深灰色至钢灰色；粉末深黑色， 具有似金属光泽，其特点是密度大、含碳量高、 挥发分极少，组织密实、坚硬、吸水性小。发热 量高，燃烧时多不冒烟，燃点高。无烟煤既是工 业、民用的主要燃料，又是重要的化工和其他工 业原料。
在泥炭化过程中，植物遗体中的化学组成和结构
产生了根本的变化，蛋白质消失、木质及纤维素
减少，而大量产生腐植酸，碳含量比植物增高，
氮含量亦有增加，氧含量减少。
1b. 腐泥化作用（sapropelization）低等生物遗体在沼 泽中经生物化学变化形成腐泥的漫长过程。浮游 软体动物及藻类等低等植物的遗体在缺氧的还原 环境中被厌氧细菌分解，形成富含水分的絮状胶 体物质，经进一步变化、脱水、致密而形成腐泥
在煤炭行业，瓦斯特指煤矿中以甲烷（CH4）为主的
混合气体。
矿井瓦斯爆炸是一种热链式反应（也叫链锁反
应）。就本质而言，瓦斯爆炸是一定浓度的甲烷和空
气产生的激烈氧化反应。
瓦斯爆炸产生的高温高压，促使爆源附近的气体
以极大的速度向外冲击，造成人员伤亡，破坏巷道和
器材设施，扬起大量煤尘并使之参与爆炸，产生更大
洁净技术解燃 “煤”之急。
1.燃烧前的处理和净化技术
（1）洗选处理
洗选处理是除去或减少原煤中所含的灰分、
矸石、硫等杂质，并按不同煤种、灰分、热值和
粒度分成不同品种等级，以满足不同用户需要。
(2)动力配煤
将不同类别、不同质量的单种煤，通过筛选、破碎，
按不同比例混合和配入添加剂等过程，提供满足不同
世界平均
中国
我国和世界平均一次能源结构比较
2.2 煤 的 形 成
煤是有机生物岩，它蕴藏于地层之中，由不同地质年代的 植物所形成。远古植物遗体在地表湖沼或海湾环境中随着地壳 的变动被埋入地下，长期处在温度、压力较高的环境中，原植
物中的纤维素、木质素经脱水腐蚀，其含氧量不断减少，而碳
质不断增加，逐渐形成化学稳定性强、含碳量高的固体碳氢燃 料——煤。
泥煤的颜色为黄褐色到棕黑色，质地疏松，吸水性强，
含天然水分高达40%以上，为低热值燃料。在使用上，泥煤
挥发性高，可燃性好，反应性强，含硫量低，机械性能很 差，灰分熔点很低。泥煤既可作燃料又可作原料，并可制 取肥料，还可精制药物等。工业上泥煤主要用于烧锅炉和 作气化原料。
褐煤（brown coal）植物经过成岩作用，没有 或很少经过变质作用形成的煤。
1、煤气化的基本原理
图2-11 煤的气化过程
2. 地面煤气化技术
地面气化指采出煤炭后进行热加工的一种过程，使煤炭转
化成为一氧化碳、氢和甲烷等可燃性气体。主要有以下几种 气化方法 : （1） 煤的高温干馏 煤的高温干馏是将煤在隔绝空气的条件下加热到600～
800℃，主要反应为煤中有机物的分解，生成焦碳和主要含甲
形成煤田必须具备的四个条件：
①气候温暖潮湿以及为植物的繁茂生长创造的有利条件；
②植物死亡后大量残骸的堆积；
③适宜的植物残骸堆积地形，如广阔的滨海、湖泊、沼泽地
、盆地和地堑等低洼地带，有利于植物群落的发展及植物
残骸浸没水中受厌氧菌作用发生变化并保存下来； ④地壳运动，如地壳缓慢下降或海平面升高，使植物残骸容 易积聚，并逐渐被泥沙等沉积物覆盖，从而发生一系列生 物化学和地球化学作用，逐渐形成煤炭。
煤的转变过程
2.3 煤的组成结构与品质 1、煤的结构
煤炭不同于一般的高分子有机化合物或聚合物， 它具有特别的复杂性、多样性和非均一性。即使 在同一小块煤中，也不存在一个统一的化学结构
。迄今为止尚无法分离出或鉴定出构成煤的全部
化合物。
பைடு நூலகம் 图2-2
煤的经典结构
图2-3 Wiser化学结构模型
1、煤的结构
量，综合效益显著。
2.5
煤的燃烧和污染
1、煤的燃烧过程
一次反应为： C（s）＋ O2（g）→CO2（g）＋ 409.15 kJ/mol C（s）＋ 1/2O2（g ）→CO（g）＋ 110.52 kJ/mol
二次反应为： C（s）＋CO2（g）→2 CO（g）－162.63 kJ/mol 2 CO（g）＋O2（g）→2 CO2（g）＋ 571.68 kJ/mol
近代人们接受的结构概念：
（1）主体是三维空间高度交联的非晶质的高分子聚
合物；
（2）基本结构单元的核心部分主要是缩合芳香环；
（3）煤分子通过交联及分子间缠绕在空间以一定方 式定型，形成不同的立体结构。
2、煤 的元素 组成
所含元素主要成分是碳、 氢、氧元素； 还有少量的氮，硫及微量 的磷、砷、氯等元素。
烷、挥发性物质的焦炉煤气。
的破坏力。另外，爆炸后生成大量的有害气体，造成
人员中毒伤亡。
2、煤矿开采新技术
（1）发展综采技术
（2）大力发展露天采煤
（3）实施开采-复耕一体化
运输方式1：水运
煤 炭 运 输
运输方式2：铁路
煤 炭 运 输
运输方式3：公路运输
煤 炭 运 输
管道输煤是当今世界先进的运输方式之一，
它可以减少运输污染，提高发电用煤的质
成岩作用所形成的煤层，随地壳运动与含煤岩系
一起沉降到地表以下的不同深度，在温度、压力 的作用下进一步发生变质，经褐煤阶段，转变为 烟煤、无烟煤，乃至石墨或天然焦等。
煤的形成过程： 高等植物： 植物---泥炭---褐煤---烟煤---无烟煤
泥炭化作用 成岩作用 变质作用
低等生物：
植物---腐泥---腐泥煤
2.7 煤炭液化
1. 煤的间接液化 煤的间接液化是指以煤为原料，先气化制成合成 气，然后通过催化剂作用将合成气转化成烃类燃料、 醇类燃料和化学品的过程。
煤的间接液化分两步进行，其主要反应如下: 第一步是由煤制成合成气的煤气化反应： C＋ H2→CO＋ H2 C＋ 1/2O2→CO 第二步是一氧化碳的加氢催化反应，即费-托合成反应，主 要有以下一些反应： 甲烷化反应 CO＋ 3H2→2CH4＋ H2O 烷烃化反应 nCO ＋ （2n+1）H2→CnH2n+2＋nH2O 甲醇化反应 CO＋2nH2→CH3OH 高级醇反应 nCO ＋ 2nH2→CnH2n+1OH+ (n-1)H2O
2. 高效的燃烧技术
（1）燃烧锅炉的低Nox燃烧技术
方法：低过量空气燃烧法、空气分级燃烧法、
再燃技术、烟气再循环、低Nox燃烧器。
（2）流化床燃烧器 流化床燃烧器有鼓泡 床和循环床两类。下 图为循环流化床燃烧 器的示意图
3. 燃烧后烟气净化
煤炭燃烧后的净化 包括烟气净化和除 尘，对二氧化硫、 低氮氧化物和颗粒 物的排放进行控制。 烟气脱硫、烟气除 尘、烟气脱硝三大 类技术。
煤中硫分燃烧时的主要化学反应如下：
3S +4O2→2SO2+2SO3 4FeS2+11O2 →8SO2+2Fe2O3 FeS2+H2 →FeS+H2S
FeS2+CO →FeS+COS
煤炭燃烧中氮的变迁
来源：成煤植物中的氨基酸、蛋白质、树脂等；
氮氧化物的生成。
矿物质转化为灰的行为
燃煤设备要求的一种技术。 优点：1）最大限度利用低值煤或现有煤炭资源；2） 使煤炭特性与锅炉参数相匹配；3）不同品质煤相互 配合，减少有害元素的排放。
（3）型煤加工 型煤加工是用机械方法将粉煤和低品位煤制成 具有一定粒度和形状的煤制品。
（4）水煤浆 （CWM）技术
水煤浆是20世纪70年代发展起 来的，按65％ ～70％ 的煤粉、 30％ ～35％ 的 水 及0.5％～1.0 ％的分散剂和0.02％～0.1％的 稳定剂配制而成的一种新型浆 体燃料。其热值相当于燃料油 的一半，它保留了煤的燃烧特 点，又具备了类似重油的液态 燃烧的应用特点 。
来源：无机杂质矿物； 挥发形成气相，造成雾霾。 温度低于1800K时，MgO、CaO是细灰的主要组成成分。
SO2排放量的90%，NOx排放量的60%都来自于
燃煤。 全国SO2排放总量超过环境承载能力的70%左右。
图1-4 中国1981～2002年间SO2和烟尘排放情况
2.6 煤的洁净技术
总反应为： xC（s）＋yO2（g）→m CO2（g）＋ n CO（g）
煤的燃烧方式
（1）固定床燃烧 （2）流化床燃烧 （3）气流床燃烧
2、燃煤污染的产生
煤燃烧后进入大气的悬浮粒子包括灰粒子、微量 金属和碳氢化合物、烟等，是我国大气中最严重的空 气污染物，对人的健康威胁最大。煤燃烧时排放的二 氧化硫 （SO2 ）是大气污染的元凶。1999年中国向空 间排放的SO2总 量为1857万吨，烟尘排放量为 1159万 吨。
。
2. 成岩作用（diagenesis）疏松的沉积物经过一定的
物理、化学和生物化学变化而形成固结岩石的过
程。成岩作用主要有压固、胶结和重结晶等作用
方式。就煤的形成过程而言，特指泥炭转变为褐
煤的作用。
3. 变质作用（metamorphism）煤层在温度、压力的
作用下，向褐煤、烟煤、无烟煤变化的过程。经
腐泥化作用
与煤炭相关的一些术语
泥煤（peat）又称泥炭、草炭。
可燃性有机岩的一种，由植物遗骸在沼泽中受厌氧细菌的生 物化学作用，逐步转变为具有芳香族结构的可燃物，是成煤 作用初级阶段的产物，亦被称为最年轻的煤，在结构上还保 留有植物遗体的痕迹。与其他煤种相比，泥煤含氧量最高， 达28%～30%，含碳量较低。