8.3.1 燃料燃烧
这里说的燃料指的是非再生性的化石燃料，包括煤、原油和天然气等。这些是人类赖以生存和提高生活水平所必不可少的物资。20世纪初，这几种能源在世界范围的供能比例大致是：煤95％、石油大于4％、水力等不到1％；至1977年该比例变为：煤25％、石油和天然气约67％、水力和原子能约8％。
发电厂和各种类型的工厂企业中通常以煤、石油、天然气作燃料；汽车、飞机、轮船等交通工具以汽油、柴油等作燃料；家用燃料则多数是木材、煤炭等。
8.3.1.1 化石燃料的化学组成
1）气体燃料
气体燃料包括煤气和天然气，一般由一氧化碳、氢、硫化氢、各种碳氢化合物以及二氧化碳、氧、氮组成，其成分用容积百分比表示。各种气体燃料和组成如表8-6所示。
2）液体燃料
液体燃料包括原油及其各种馏分。原油是含几百种烃（主要是烷烃和环烷烃，也含有芳香烃）的混合物，平均含碳86％（重量），近似的简式是CH2。原油经分馏后的主要产物有：
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30℃ |
20～60℃ |
60～100℃ |
38～204℃ |
175～320℃ |
180～350℃ |
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C1～C5 |
C5～C6 |
C6～C7 |
C5～C10 |
C10～C15 |
C10～C18 |
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石油气 |
石油醚 |
粗汽油 |
天然汽油 |
煤油 |
柴油 |
350℃以上的有长链烃、多环芳烃、润滑油、石蜡、沥青、石油焦等。原油中含有的水分和灰分是不能燃烧的惰性物质。除此以外的其他组分为燃质，燃质主要由碳、氢、氧、氮、硫等元素构成。液体燃料含灰分量较少，灰中所含钒、钠等元素可导致设备的腐蚀和堵灰。
3）固体燃料
重要的固体燃料可按其物理、化学特性分为无烟煤、烟煤、褐煤、页岩四大类。煤是在自然界经过长期地质过程形成的组成极其复杂的混合物。它的基本结构单元是由数十个五角环和六角环组成的稠环化合物，化学式可写成C125H97O9NS，其中含碳84.3％、氢5.1％、氧7.5％、氮1.5％、硫1.6％。除固定的碳物质之外，还含有水分、挥发物和灰分。煤粒的核心部分则是“沥青类”或“树脂类”高分子化合物。
8.3.1.2 化石燃料产生的污染物
1）烟气中所含的主要污染物
化石燃料燃烧后的主要产物是烟气。烟气是由固体、液体、气体物质组合的多相气溶胶系统，组成非常复杂，主要的组分有：①在燃烧过程中未及发生反应的空气中的氧和氮；②燃烧的最终产物二氧化碳、水和硫的氧化物等；③不完全燃烧产物一氧化碳、一氧化氮和残余燃料等；④由燃煤或燃油中的灰分、残分经燃烧后生成的烟尘；⑤燃质分子在燃烧时因发生裂解、环化、缩合、聚合等反应而最终形成的烟黑和其他有机碳氢化合物。