指可燃燒的物質。根據物質的狀態可分為固體燃料，如： 煤、油頁岩及煤加工後的產品焦炭等； 液體燃料，如石油及其加工後的產品汽油、柴油等；氣體燃料，如煤氣、天然氣等。根據來源可劃分為： 天然燃料，如煤、石油、天然氣、油頁岩等；人造燃料或合成燃料，如合成石油、合成汽油等。此外還有利用原子核反應放出巨大熱量的核燃料等。燃料在工農業生產、交通運輸以及人民生活方面都起著重要的不可缺少的作用。
燃料廣泛套用於工農業生產和人民生活，能通過化學反應釋放出能量的物質。燃料有許多種，最常見的如煤炭、焦炭、天然氣和沼氣等等。隨著科技的發展，人類正在更加合理地開發和利用燃料，並儘量追求環保理念。燃料也是物理學中需要學習的一部分內容，其吸放熱的公式為q=Q/m。
基本介紹
基本解釋,分類介紹,按形態分,按類型分,產核能物,名稱檢索,各種熱值,常用排污係數,舊燃料新能源,燃料燃燒影響,利用及前景,
基本解釋
【詞目名稱】燃料
【漢語拼音】rán liào；
【英文名稱】fuel
【基本釋義】燃燒時能產生熱能或動力和光能的可燃物，主要是含碳物質或碳氫化合物。
【燃料發熱量】燃燒完全燃燒並冷卻到參加反應物質的起始溫度時，所放出的熱量。
分類介紹
按形態分
按形態可以分為3種：
固體燃料（如煤、炭、木材、頁岩）
按類型分
按類型可以分為3種
化石燃料（如石油、煤、油頁岩、甲烷、油砂、天然氣等）
產核能物
指能產生核能的物質，如鈾、鈽等。
一些氣體燃料可壓縮為液體，如液化石油氣。
名稱檢索
100固體燃料
110煤炭
111煙煤
112無煙煤
115褐煤
117煤矸石
130 天然固體燃料(除煤炭和生物質外)
131 油頁岩
132 炭瀝青
133天然焦
140 煤炭石油製品
141 型煤
142水煤漿
143焦炭(煤製品)
144石油焦
150生物質燃料及製品
151木炭
152甘蔗渣
153 木屑(鋸末)
154 樹皮
155 植物(籽、莖、葉、根等)
156 其他生物質固體燃料160 核燃料
生物燃料
生物燃料161 金屬核燃料
162 陶瓷器核燃料
190 其他固體燃料
200 氣體燃料
210 天然氣
211 純氣田天然氣
212 油田天然氣
213 煤田天然氣(礦井氣)
214 凝析氣田天然氣
220 煉廠和化肥廠弛放氣
221焦爐煤氣
222高爐煤氣
223轉爐煤氣
224煉油廠和化肥廠弛放氣
230 工人煤氣
231 油制氣
232氣化爐煤氣
240 液化石油氣
290 其他氣體燃料
291 沼氣
300 液體燃料
310原油和石油製品
311輕柴油
312重油
2313 原油
314渣油
315 汽油
316 煤油
320煤焦油
330 頁岩油
340 液體火箭燃料
341 火箭氧化劑
342 火箭燃燒劑
350 合成油品
351 煤液化油
352 醇類燃料
390 其他液體燃料
各種熱值
燃料名稱 | 熱值MJ/kg | 折算率 | |
固 體 燃 料 | 焦炭 | 25.12-29.308 | 0.857-1.000 |
無煙煤 | 25.12-32.65 | 0.857-1.114 | |
煙煤 | 20.93-33.50 | 0.714-1.143 | |
褐煤 | 8.38-16.76 | 0.286-0.572 | |
泥煤 | 10.87-12.57 | 0.371-0.429 | |
石煤 | 4.19-8.38 | 0.143-0.286 | |
液 體 燃 料 | 原油 | 41.03-45.22 | 1.400-1.543 |
重油 | 39.36-41.03 | 1.343-1.400 | |
柴油 | 46.04 | 1.571 | |
煤油 | 43.11 | 1.471 | |
汽油 | 43.11 | 1.471 | |
瀝青 | 37.69 | 1.286 | |
焦油 | 29.31-37.69 | 1.000-1.286 | |
氣 體 燃 料 | 天然氣 | 36.22 | 1.236 |
油田伴生氣 | 45.46 | 1.551 | |
礦井氣 | 18.85 | 0.643 | |
焦爐煤氣 | 18.26 | 0.623 | |
直立爐煤氣 | 16.15 | 0.551 | |
油煤氣（熱裂） | 42.17 | 1.439 | |
油煤氣（催裂） | 18.85-27.23 | 0.643-0.929 | |
發生爐煤氣 | 5.01-6.07 | 0.171-0.207 | |
水煤氣 | 10.05-10.87 | 0.343-0.371 | |
兩段爐水煤氣 | 11.72-12.57 | 0.400-0.429 | |
混合煤氣 | 13.39-15.06 | 0.457-0.514 | |
高爐煤氣 | 3.52-4.19 | 0.120-0.143 | |
轉爐煤氣 | 8.38-8.79 | 0.286-0.300 | |
沼氣 | 18.85 | 0.643 | |
液化石油氣（氣態） | 87.92-100.50 | 3.000-3.429 | |
液化石油氣（液態） | 45.22-50.23 MJ/kg | 1.543-1.714 | |
電能 | 3.6MJ/度 | 0.1229 | |
常用排污係數
燃燒一噸煤，排放0.9-1.2萬標立方米燃燒廢氣，電廠可取小值，其他小廠可取大值。
燃燒一噸油，排放1.2－1.6萬標立方米廢氣，柴油取小值，重油取大值。
舊燃料新能源
燃料效率：舊燃料新能源。
現在的能量利用效率不高，浪費驚人。經典的熱機做功方式，能量做功的有用功效率只有25%（1/4），最高也就1/3（33.3%）。而100%能量中的75%（3/4）、或66.67%（2/3）都作為無用的熱浪費掉了。另有意外，“班克斯熱機”是利用記憶合金製成的不要燃料，不耗電力的高效發動機。
醇基燃料油幾十年前已經開始冷落的“絕熱發動機”沒有象“古典熱機原理”預測的那樣提升發動機的效率。證明古典熱力學機理模型有了問題！而且是大問題。熱機出口溫度與入口溫度的比不是決定發動機效率的關鍵因素。
“絕熱”顯然已經不是提高熱機效率的好創意。原因何在？源自“新熱力學發動機原理”。“無熱發動機”。當熱已經產生，無序運動已經出籠，魔獸就控制不住了！引擎的效率被這1/3或1/4極限桎梏住了。陶瓷“絕熱”只是沒有診斷對的“錯方”，用錯藥就是必然。
當舊能源（包括新能源）沒有產熱，新引擎100%做功才會成為可能！也就是舊、新能源微觀做有序的一維的運動，發動機的效率才能回歸100%，浪費的2/3或3/4能源才可引爾能發，不向或少向環境排泄廢熱，污染環境，節約大自然的資源。
充分利用好舊能源，為新能源的完美浮出打好前站，做好基礎。
燃料燃燒影響
煤的燃燒對空氣的污染：①煤燃燒時會排放出二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）等污染物，這些氣體溶於水會形成酸雨，給環境造成危害；②煤燃燒時會產生粉塵，不 完全燃燒時還會產生有毒的一氧化碳(CO)氣體而污染空氣；③酸雨 對環境的危害：可以使水質酸化，毒害魚類和其他水中生物；使土壤酸化，破壞農田，損害農作物、森林；腐蝕建築物、金屬製品、名勝古蹟等。
汽車用燃料的燃燒對空氣的污染：①汽車使用的燃料主要是汽油和柴油；②汽車尾氣的主要成分是一氧化碳、碳氫化合物、氮的氧化物、含鉛化合物和煙塵等；③減少汽車尾氣對空氣污染的措施：a. 改進發動機的燃燒方式，使燃料能充分燃燒；b. 使用催化淨化裝置，使有害氣體轉化為無害氣體；c. 使用無鉛汽油，禁止含鉛物質排放；d. 加大尾氣監測力度，禁止未達到環保標準的汽車上路；e. 改用壓縮天然氣（CNG）或液化石油氣（LPG）作燃料，以減少對空氣的污染。
煤和油等化石燃料燃燒造成空氣污染的原因；①燃料成分中含有一些雜質如硫、氮等；②燃料燃燒不充分產生空氣污染物一氧化碳；③未燃燒的碳氫化合物及炭粒、塵粒等排放到空氣中。
利用及前景
常見的固體燃料
常用的固體燃料有無煙煤、貧煤、煙煤、褐煤、石油焦渣、工業廢料等。
常見的液體油燃料
奧里乳化油：一種產於南美委內瑞拉奧里諾科河油田的瀝青狀高粘稠油經乳化自理形成的含水30%的液體。在這種乳化油中，水為連續相，呈“水包油”狀，其中的瀝青油顆粒一般在10 μm左右。乳化油其流動性好於原油；比原油難於著火，閃點120 ℃；低位發熱量為27～29 MJ/kg；在5～70 ℃之外其穩定性急劇下降，直至破乳，即油水分離，形成瀝青塊不宜燃用。
油母頁岩又稱為油頁岩：是由粉沙、淤泥和低等生物殘體腐解的有機質沉積形成的。有機質在厭氧細菌的活動下，經過瀝青化作用並與摻入的粉沙、淤泥等形成含礦物雜質較多的腐泥物質，沉積在地下深處，經成岩作用和揮發物質散失等物理化學作用，成為油頁岩層。油頁岩呈淡褐色到暗褐色，暗淡無光澤，經乾餾可獲得頁岩油。頁岩油經煉製可獲汽油、煤油、柴油、潤滑油和石蠟等。含油率和發熱量是油頁岩工業用途的重要工藝指標，工業要求最低含油率在 4%以上，發熱量一般在 8．4兆焦/千克左右，是煤的 25%～50%。
油母頁油：將油頁岩打碎並加熱至500℃左右，就可以得到頁岩油。我國常稱頁岩油為人造石油。一般來說，1噸油頁岩可提煉出38至378公升（相當於0.3至3.2桶）頁岩油。頁岩油加氫裂解精製後，可獲得汽油、煤油、柴油、石蠟、石焦油等多種化工產品。
燃料電池
燃料電池是一種高效、清潔的電化學發電裝置，近年來得到國內外普遍重視。燃料電池在宇宙飛船、太空梭及潛艇動力源方面已經得到套用，在汽車、電站及攜帶型電源等民用領域成功地示範。
燃料電池( Fuel Cell，FC) 是把燃料中的化學能通過電化學反應直接轉換為電能的發電裝置．按電解質分類，燃料電池一般包括質子交換膜燃料電池( Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEM-FC) 、磷酸燃料電池 ( Phosphoric Acid Fuel Cell，PAFC) 、鹼性燃料電池 ( Alkaline Fuel Cell，AFC ) 、固體 氧 化 物 燃 料 電 池 ( Solid Oxide Fuel Cell，SOFC) 及熔融碳酸鹽燃料電池 ( Molten CarbonateFuel Cell，MCFC) 等。
燃料電池從發明至今已經經歷了 100 多年的歷程。近 20 年以來，燃料電池這種高效、潔淨的能量轉化裝置得到了各國政府、開發商及研究機構的普遍重視。燃料電池在交通運輸、攜帶型電源、分散電站、航空/天及水下潛器等民用與軍用領域展現出廣闊的套用前景。
太空梭用燃料電池
太空梭用燃料電池常見的氣體燃料利用
氣體燃料主要包括常規天然氣、煤層氣、垃圾填埋氣、頁岩氣等輕質氣體燃料。這些燃料資源豐富且燃燒清潔。
氣體燃料除了可以用於民用及工業加熱設備外，還可以廣泛套用於動力領域，用於運載器動力設備和發電設備。在動力領域中，主要設備是氣體燃料發動機。
要想充分利用氣體燃料資源，需要：
1、健全煤層氣利用設施。我國煤層氣的開採已經進入高速發展階段，而相應的利用設施還不健全。我國應當合理規劃天然氣管道的布置，利用開採和運輸天然氣資源的技術和經驗來推動煤層氣的發展。
2、規範市場，最佳化資源利用比例。我國的常規天然氣和煤層氣資源分布基本屬於互補的狀態；垃圾填埋氣的分布則較為分散，垃圾填埋場的規模以中小型居多，需要的發電機組個數少，功率大多在1000KW左右，因此對小型 LFG發電機組的需求量大；頁岩氣資源的開採才剛剛起步，其分布和儲藏量有待進一步探明。針對這些我國特有的國情，對於不同地區應有不同的氣體燃料發展側重點，提高氣體燃料的利用效率。
3、加快氣體燃料發動機的研究。我國對於大型氣體燃料發動機的開發和套用起步較晚，現有國產機型的熱效率和強化指標都偏低，這大大制約了我國氣體燃料的套用和發展。國家在給予氣體燃料開發補助的同時，需要進一步提高對氣體燃料發動機技術研發的重視程度，加快氣體燃料發動機的研究進度，儘快掌握高水平氣體燃料發動機核心技術，開發具有自主智慧財產權的國際先進水平發動機，站穩國內市場，面向國際市場。
4、針對不同的氣體燃料，最佳化氣體燃料發動機的性能。目前我國氣體燃料發動機主要使用的燃料是常規天然氣，大部分性能最佳化都是針對天然氣發動機的，對於使用垃圾填埋氣及煤層氣的內燃機研究較少。雖然垃圾填埋氣和煤層氣的主要成分都是甲烷，但它們各自特點不同。垃圾填埋氣中含有大量的二氧化碳，而煤層氣的甲烷含量波動範圍大，所以需要在燃料提純、燃料改性方面做大量的研究工作，同時，還要提高發動機本身的適應性，針對不同燃料最佳化發動機性能，研製出適合不同氣體燃料的機型。
生物質燃料利用
生物質燃料是一種可再生的新能源，開發利用生物質燃料不僅能緩解能源危機，而且可以減輕環境污染，同時也節約了能源。要走可持續發展的道路，開發利用生物質燃料資源，意義十分重大。
生物質是生物質能量的載體，是一切有生命的可以再生的有機物質的總稱，包括動植物和微生物。可以為人類提供生物質燃料的生物質種類繁多，大致可以分為6大類：①木質素：木塊、木屑、樹皮、樹根等；②農業廢棄物：秸稈、果核、玉米芯、蔗渣等；③水生植物：藻類、水葫蘆等；④油料作物：棉籽、麻籽、烏桕、油桐等；⑤加工廢棄物：食品加工廠、屠宰場、酒廠、紙廠等加工排放的廢渣、廢液以及城市垃圾；⑥糞便：人及牲畜的糞便。
生物質燃料的利用方式很多，一般可劃分為固態、液態和氣態生物質燃料。固態生物質燃料利用：直接燃燒，固化成型，與煤混燃(生物煤)，與固態氧化劑混合成新型燃料等；液態生物質燃料利用：生物質熱裂解制燃料油，生物質液化制醇類燃料，植物燃料油制生物柴油，生物質漿體燃料等；氣態生物質燃料利用：生物質制沼氣，生物質氣化，生物質制氫等。
生物質燃料利用的展望：開發低成本、高效率的技術是今後生物質燃料利用的總趨勢；和發電技術聯用的綜合利用技術前景廣闊；燃料範圍較廣的技術將具優越性。
