燃料和热量

　　人类生存和社会发展都离不开热量。热量的重要来源有两种，一是燃料，二是电能，目前以燃料为主。凡是在燃烧时能够放出大量的热量，且该热量又能有效地、合理地被工业或其他方面利用的物质统称为燃料。

　　燃料有许多种，最常见的如煤炭、石油、天然气等。燃料按形态可以分为3种：固体燃料（如煤、炭、木材、页岩等）；液体燃料（如汽油、煤油、石油、重油等）；气体燃料（如天然气、煤气、沼气、液化气等）。燃料按类型可以分为3种：化石燃料（如石油、煤、油页岩、甲烷、油砂、天然气等）；生物燃料（如乙醇/酒精、生物柴油等）；核燃料（如铀235、铀233、铀238、钚239、钍232等）。

　　人类对燃料的大量利用，给人类文明带来了进步，促进了工业生产和社会进步；但同时，燃料燃烧的时候会产生二氧化碳 、一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等有害物质，会导致温室效应、酸雨、 雾霾等环境污染问题。

　　随着科技的发展，人类更加合理地开发和利用燃料，并尽量追求环保理念。节能减排应用技术可通过改变能源结构和燃料燃烧产物污染性质，达到从源头降低污染物排放量的目的。目前常用的燃料从污染物排放角度排序为：天然气、液化石油气、煤制气、焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、煤油、轻质燃料油、无烟煤、焦炭、褐煤、低挥发分烟煤、重油、高挥发分烟煤、煤焦油等。

　　天然气是从自然界开采出来的气态化石燃料，而液化石油气、煤制气、焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气等属于人工生产燃料气。液化石油气是以丁烷和丙炳为主要成分的气体燃料，可通过石油精炼或重油催化裂解生产，它同天然气一样属于清洁燃料，但价格高于天然气，可适用于民用炉灶作燃料，很难用于工业锅炉。煤制气是煤在缺氧条件下经气体所产生的气体燃料，主要成分为一氧化碳，因加工方法不同，产品的成分也不同，可分为空气煤气、混合煤气、水煤气等，也属于清洁燃料。焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气是钢铁厂的副产品，主要成分为一氧化碳，并含有较多的氮气和二氧化碳，热值较低，是宝贵的余能资源，可作为钢铁厂自用能源或工业锅炉燃用。

　　煤油、轻质燃料油（柴油）、重油、渣油属于液体燃料，是石油加工产品，其含硫量与石油来源和加工方法有关（小型炼油厂往往不作脱硫处理，使油品的含硫量较高），在选择燃料油时应予以考虑。在一些大城市，曾以柴油为清洁燃料取代小型燃煤锅炉，但因其价格高，有异味，没有得到普及推广。重油、渣油杂质与硫含量高，在一些城市已被列入禁用燃料，其他可以使用的地区也应考虑尾端治理的问题，确保锅炉烟气排放达标。

　　褐煤、低挥发分烟煤、高挥发分烟煤均为天然固体燃料，其含硫量和含灰量因其产地等情况不同而异。因此在选用时，必须进行煤质工业分析，检查其各项指标是否达到原设计要求，方可应用。目前一些地方和城市选用低硫煤（含硫量<0.5%为清洁燃料），作为锅炉节能减排措施取得一定效果，但必须加强市场管理和执法力度，确保低硫煤的供给质量与渠道方可实施。

　　作者：对外经贸大学附中 刘焕新 荆连有

　　审核：李继良