佛山市图书馆

第一讲：燃料在国民经济发展中的重要性
  燃料和生产建设、人民生活息息相关。自从人类脱离了茹毛饮血的生活就离不开燃料。随着社会的向前发展，燃料不仅成为人类生存和社会发展的必不可少的物资，而且也逐渐成为人类物质文明的标志。
  燃料是各种动力的源泉。工业、农业、交通运输业都离不开燃料。随着生产技术水平的不断提高，燃料的使用更加广泛，消耗量也逐渐增加。如全世界一九〇〇年标准燃料消耗为七亿多吨，一九七八年就上升到一百亿吨，消耗量增长十四倍多。我国一九五三年消耗标准燃料为5,409万吨，而一九七八年上升为57,800万吨，消耗量也增长十多倍。
  燃料是国民经济发展的前提条件，是工业的粮食。工业的发展在很大程度上依赖于燃料的供应是否充足。随着生产规模越来越大，各行各业对燃料的需要也越来越多。一个国家，国民经济能不能保持稳步的发展，取决于许多条件，而燃料的解决程度则是一个非常重要的条件。
  一般来说，燃料的消耗与国民经济增长成正比。世界各工业发达国家经济发展的历史表明：在一定的技术和管理条件下，经济发展越快，燃料需要越多，燃料的增长速度与整个国民经济增长之间，形成了规律性的正比关系。一九五〇年到一九五七年，日本平均每年燃料增长8.8%，生产总值平均每年增长8.7%；八年中，英国的燃耗平均每年只增长1.2%，国民生产总值平均每年增长2.6%。就同一国家来说，不同时期也是如此，日本在六十年代燃料消耗量，平均每年增长12.2%，国民生产总值也增长最快，平均每年增长10.8%；到了七十年代，由于能源危机，燃料消耗速度平均每年下降达3%，国民生产总值增长速度也下降5.4%。
  综上所述，燃料是我们进行物质文明建设的重要物资。燃料问题解决得好，就能保证国民经济持续稳步发展，否则，就会拖四化建设的后腿。因此，我们必须对燃料在国民经济发展中的重要性有一个足够的认识，并花力气去认真抓好。
  第二讲：燃料与能源
  一、燃料的定义。燃料就是能够燃烧并产生热量和动力的可燃性物质。主要是含碳物质或碳氢化合物，如煤、石油、天然气等。
  二、燃料的分类。（一）、按燃料来源可分为天然和人造两大类。所谓天然燃料，就是来自大自然界，在大自然中存在的自然燃料，如煤、石油、天然气等。此外，某些植物燃料也属于天然燃料。所谓人造燃料，就是由天然燃料经过人工加工而成的燃料，如焦炭、煤气、干馏焦油、石油制品等。
  （二）、按燃料的存在形态，可分为固体燃料（煤、油页岩、植物燃料）和液体燃料（石油及其制品、酒精、甲醇等）。
  三、能源的定义。能够提供某种形式能量的物质就叫做能源。简单地说，能源就是可以从其获得热、光和动力之类能量的资源。也可以说，能够产生机械能、热能、光能、电磁能、化学能等各种能量的资源就叫能源。
  四、燃料与能源的关系。从燃料和能源的定义可以知道，燃料都是能源。但能源并不都是燃料。燃料只是能源的一部分，不能与能源等同。如水和风都是能源，水能通过水轮机由机械能转换成电能，风也能通过风车由机械能转换成热能。不论水力和风力，都不是可燃物质。还有太阳能、地热能等都是能源，但却不是燃料。就能源在自然界形成的方式来分类，可以分为一次能源和二次能源。一次能源是指自然界现实存在的能源，即从自然界直接取得并不改变其形态和品位的能源，如矿物（化石）燃料、植物燃料、水力、风力、太阳能等。二次能源是指经过人工加工而形成的能源，即由一次能源加工转换（直接或间接）而产生的能源，如电、蒸气、焦炭、煤气、电石、氢气和石油制品等。
  第三讲：煤的生成
  煤是古代的有机物（主要是植物）的遗体，经过生物及化学的变质作用而形成的。在采煤过程中常常发现，在煤层的顶板上有树皮、碎片、植物根茎和叶子的化石，在煤层中有时还会发现由断裂的树干变成的煤块。如将煤制成薄片，在显微镜下观察，可以发现在煤中有各种各样的植物残体遗迹，这都证实了煤是由植物变成的。一般由高等植物变成的称为腐植煤，这种煤贮量多，质量好，用途广；一般由低等植物变成的煤称腐泥煤，这种煤分布范围小，煤层较薄，质量较差。
  植物遗体转化而生成煤，大致可分为两个阶段：第一阶段是泥煤炭化阶段，即由植物转变成泥炭的阶段。当植物枯死之后，堆积在充满水的沼泽中，开始是有水存在而氧气不足，后来在水面下隔绝空气，并在细菌的作用下，植物的各部分不断分解，相互作用，最后植物的遗体变成了褐色或黑褐色的淤泥状物质，这就是泥炭。第二阶段是由泥炭转变为褐煤，褐煤转变成烟煤，烟煤再转变成为无烟煤阶段。当泥炭层形成后，有水经常冲向大陆的低洼地方，带来了大量砂石，在泥炭层上逐渐形成岩层（称为顶板），被埋在顶板下的泥炭层在顶板岩石层的压力作用下，发生了压紧、失水、胶体老化、硬结等一系列变化，再加上它的化学组成也发生了变化，泥炭就逐步变成比重较大、密度较高的黑褐色的褐煤。由于褐煤中不再含有植物组织的残体，因而腐植酸的含量也随着煤化程度的加深而减少。当顶板逐渐加厚，顶板的静压力不断增高，煤层中的温度也不断升高，煤质便开始发生变化，即逐渐由成岩作用变成了以温度影响为主的变质作用，褐煤就逐渐变成烟煤，烟煤变成无烟煤。如果有更高的温度，最终还可变成石墨。因此，由于原始造煤物质和成煤条件不同，就形成了各种类型的煤。
  古代植物变成煤，必须具备植物、气候、地形和地壳变动等四个条件。但煤是由植物变化而来，因而植物是成煤的主要条件。而石碳纪、二迭纪、侏罗纪和第三纪等都是植物大规模繁殖的时期，因而也是主要的成煤地质年代。
  第四讲：我国煤炭工业发展简史
  我国是世界最早开采和利用煤炭的国家之一，早在春秋战国时期，就已开始利用煤炭。十三世纪宋末元初时，意大利人马哥勃罗到中国旅行，回国后在他所著的《东方见闻录》一书中写道：“契丹全境之中有一种黑石，采自山中，如同脉络，燃与薪无异，其火候较薪为优。盖若夜燃火，次晨不熄，其质优良，致使全境不燃他物。”他说的黑石就是煤炭。由此可见，至少十四世纪以前，我国就先西方国家而利用煤炭了。
  到了十七世纪四十年代，宋应星在他所著的《天工开物》中，对于煤的分类和开采技术已有较详细的记载：“凡取煤经历久者，从土而能辨有无之色，然后挖掘，深至五丈许方始得煤。初见煤端时，毒气灼人，有将巨竹凿去中节，尖锐之末插入炭中，其毒烟从中透上，人从下施镢拾取之，或一井而下，炭纵横广有，则随其左右阔取。其上支板，以防压崩耳。”由此可见，我国劳动人民最晚在四百多年以前，就已经掌握了一套采煤方法，而且在当时来说，已达到了相当的水平。
  我国煤炭工业作为一个独立的工业部门，始于一八七六年，就是当时的福建巡抚沈葆贞在台湾基隆开办的第一个煤矿。但由于旧社会腐败黑暗，对煤矿工人进行残酷的剥削，再加上技术落后，故从一八七六年到一九四九年的七十三年中，合计仅产煤十一亿吨左右。解放前夕的一九四九年，全国的煤炭年产量只有三千多万吨，只占世界第十位。
  新中国成立后，人民政府对煤炭工业十分重视，全国除新建了九百多处大中型矿井外，还有星罗棋布的地方小煤矿（小煤窑），一九五八年，全国煤炭产量就达到二亿七千万吨，跃居世界第三位，并一直保持这一地位。一九七九年，全国煤炭产量突破了六亿吨，去年又突破了七亿吨，为我国煤炭工业的发展写下了光辉的一页。
  第五讲；煤的成分
  煤的成分很复杂。它不是单纯的碳，也不是单纯的化合物，而是由大部分可燃物质与部分矿物质和水分组成的。能够燃烧的部分主要是煤的有机成分，是由植物变化而形成的。不能燃烧的部分是矿物质和水分。因为由植物形成煤的过程中不可避免地要混入一部分泥、砂、岩石等矿物质和地下水；生成煤的植物体中也有一些杂质，这些东西构成了煤的不能燃烧的部分。
  煤的成分分析方法，常见的有工业分析和元素分析等。
  工业分析又称实用分析或技术分析。煤的工业分析通常只测定煤中的水分、灰分、挥发分和固定碳。通过工业分析，就能大致了解煤的经济价值和它的基本性质，就能比较可靠地算出煤的高位发热量和低位发热量，从而就可确定不同煤种的不同用途。
  煤中的水分。煤中的水分有游离水和结晶水两种。游离水是煤的内部小毛细管和煤的外表面大毛细管所吸附的水；煤中的结晶水以化合方式同煤中的矿物质结合，也即煤中无机矿物质所含的水。只有温度200℃，结晶水才会逸出，因而在煤的工业分析中，测定煤的水分含量只测游离水，不测结晶水。煤中水分含量越少越好，但含有一定量的水分对于粉煤或粘结性较强的煤的燃烧却有一定好处。
  煤中的灰分。煤的灰分就是当煤在燃烧过程中，其有机物和无机矿物质经过一系列分解和化合反应留下的残渣；但煤的有机物完全燃烧，残渣极微，所以煤的灰分主要是来自不能燃烧的无机矿物质。煤的灰分分内在灰分和外在灰分两种。内在灰分是由变成煤的植物体所固有杂质，以煤层形成时混入的泥沙等细粒杂质所组成；外在灰分有的是在煤的生成时期从外面混进的岩石，有的是在开采时落入的杂质，有的是在运输过程中混入的泥沙等。煤中的灰分是煤中的废物，无论作为燃料或原料，都是利用煤中的有机物，灰分越高，无机矿物质就越高，有机物就越少；特别是对动力用煤来说，灰分含量高，可燃物就要相对下降，发热值就越低，所以，煤中灰分对煤质的影响是很大的。
  煤的挥发分。煤的挥发分是一种容易挥发的物质，主要成分由氢、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯和其它一些碳氢化合物组成，当煤受到强热作用时，煤质内部就起分解而生成挥发分。挥发分在气体状态下于锅炉空间燃烧，而固定碳在固体状态下燃烧。挥发分较高的煤，容易点火，烟大，火大，但燃烧时间短，且在储藏过程中容易风化和自燃，不易保管。
  煤的固定碳。煤中除去水分、灰分、挥发分后，剩下的成分就是固定碳。固定碳的主要成分是碳素，也是煤中主要的可燃物质。煤的发热量主要是由固定碳产生的，固定碳含量高的煤，发热量一般也较高。所以，固定碳含量越高的煤，其质量就越优。