本書根據(jù)高等學校能源動力領域人才培養(yǎng)要求編寫，全書分三篇共十四章，全面系統(tǒng)地介紹了煤炭、天然氣和生物質(zhì)作為電力燃料的基礎理化特性、發(fā)電工藝特性、檢測表征技術、轉(zhuǎn)化利用技術以及數(shù)字化驗收技術。從燃料的起源、生產(chǎn)、運輸、接卸、儲存、驗收、使用、排放全生命周期，詳細闡述了燃料質(zhì)量與發(fā)電過程安全、高效、環(huán)保的內(nèi)在聯(lián)系；結(jié)合最新研究動態(tài)，采用技術專題形式對電力燃料利用先進技術、二氧化碳捕捉利用封存技術、生產(chǎn)難點熱點問題進行了集中討論。本書的特點在于涉及面廣、學科交叉性強，可為讀者提供一站式閱讀。

1.知識點覆蓋全面、深度恰當，對煤炭、天然氣和生物質(zhì)三類電力燃料從基礎知識、物理化學結(jié)構(gòu)、先進檢測技術、對發(fā)電過程安全經(jīng)濟環(huán)保的影響、智能化質(zhì)量驗收以及有關最新科技進步等方面進行系統(tǒng)介紹全面系統(tǒng)地介紹。 2.結(jié)合最新研究動態(tài)，采用技術專題形式對電力燃料利用先進技術、二氧化碳捕捉利用封存技術、生產(chǎn)難點熱點問題進行了集中討論。

我國目前仍是以化石能源為主導的電力結(jié)構(gòu)體系，煤電作為我國現(xiàn)階段電力供應的主體電源，雖然裝機規(guī)模已降至50%以下，但因我國化石能源儲量豐富、穩(wěn)定性強、經(jīng)濟性高，發(fā)電量占比仍超過70%，并擔負著應急保障和調(diào)峰的重任。清潔能源近年發(fā)展迅速，到2020年底裝機規(guī)模占比已超過50%，代表著我國電力未來發(fā)展的潮流和方向。但由于目前清潔能源存在間歇、不穩(wěn)定的特點，因此無法獨自支撐和保障我國電力需求和電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
在碳達峰、碳中和的雙碳目標和清潔能源在電力消費中占比不斷提高的條件下，發(fā)揮化石能源在電力托底保供中壓艙石作用的關鍵在于持續(xù)推進煤電機組靈活性改造，加大超低排放的技改力度，加快高污染、高排放煤電淘汰步伐，加強碳捕捉、封存與利用技術的研發(fā)攻關與產(chǎn)業(yè)化，建立環(huán)境友好型的新煤電，實現(xiàn)煤電脫胎換骨；加快推進數(shù)字化、智能化建設，推動傳統(tǒng)煤電的調(diào)峰靈活性，助力打造智慧柔性包容、綜合高效智慧的新型電力體系。
電力燃料是火力發(fā)電的第一生產(chǎn)要素，煤炭在中國國民經(jīng)濟發(fā)展過程中一直扮演著舉足輕重的角色。雖然煤炭作為燃燒發(fā)電的地位將在未來40年的時間內(nèi)逐步弱化，但目前仍作為主要能源提供者的煤電，在更加深入地挖掘節(jié)能、提效和減排潛力的要求下，需要更加全面了解和深入掌握煤炭的發(fā)電利用特性，充分利用好每一粒煤炭。天然氣具有高效、靈活、低污染的電力燃料特性，在實現(xiàn)雙碳目標中，是煤炭替代的首選過渡性電力燃料。我國在重型燃氣輪機制造、運維等方面正在逐步打破國外供應商的技術壟斷，獲得了可喜的成就。隨著煤氣化、煤層氣、頁巖氣、天然氣水合物等資源的規(guī)模化開發(fā)，輸氣管網(wǎng)的互聯(lián)互通和利用技術水平的提升突破，以天然氣為代表的氣體燃料必將成為電力生產(chǎn)的重要能源形式，發(fā)揮通向低碳經(jīng)濟的橋梁和紐帶作用。生物質(zhì)燃料具有零碳排放特性，生物質(zhì)灰渣又是獨特的土壤改良劑，在生物質(zhì)直燃技術、氣化耦合和摻燒發(fā)電方面取得了成功經(jīng)驗。隨著全社會對生物質(zhì)發(fā)電利用重視和技術進步，未來會逐步加大生物質(zhì)發(fā)電的比例，是發(fā)電碳中和目標早日實現(xiàn)的重要能源利用途徑。因此，本書對煤炭、天然氣和生物質(zhì)三類電力燃料從基礎知識、物理化學結(jié)構(gòu)、先進檢測技術、對發(fā)電過程安全經(jīng)濟環(huán)保的影響、智能化質(zhì)量驗收以及有關最新科技進步等方面進行系統(tǒng)介紹，以期達到知識點覆蓋全面、深度恰當?shù)男Ч��?br />本書由華電電力科學研究院有限公司教授級高級工程師李小江主編，上海電力大學朱群志教授、浙江大學王凱歌研究員和方夢祥教授參加編寫。其中第一篇以李小江為主編寫，第二篇以朱群志為主編寫，第三篇以王凱歌為主編寫，方夢祥參與編寫了第三篇部分內(nèi)容，王凱歌參與編寫了第一、二篇的部分內(nèi)容，全書由李小江統(tǒng)稿。由于受篇幅限制，部分內(nèi)容以二維碼形式提供延伸在線閱讀。全書由太原理工大學李晉平教授主審。
限于編者水平，疏漏和不妥之處在所難免，懇請讀者批評指正！

李小江，男，澳大利亞莫納什大學潔凈燃料發(fā)電專業(yè)工學博士學位。長期從事煤炭清潔發(fā)電和高效利用領域（涉及化學工程、熱能工程和材料工程等交叉領域）的技術研發(fā)和工程應用研究。擔任華電電力科學研究院有限公司首席研究員、中國電力教育協(xié)會能源動力工程學科教學委員會委員、浙江大學能源工程博士校外導師、中澳聯(lián)合能源研究中心執(zhí)行委員會委員、國家青年千人評審專家、中國電機工程學會電力化學專業(yè)委員會委員、全國煤炭標準化技術委員會委員、電力工業(yè)電廠化學標準化技術委員會委員、全國煤質(zhì)與資源評價技術委員會副主任委員、中國質(zhì)量檢驗協(xié)會煤炭專業(yè)委員會副秘書長。 主導和參與的發(fā)電用煤質(zhì)量抽查辦法的研究、煤灰熔融溫度國家一級標準物質(zhì)研究和制備、基于物聯(lián)網(wǎng)技術的火電廠燃料全過程管理與智能摻燒系統(tǒng)建設與應用、基于660MW機組低劣質(zhì)煤智能摻燒系統(tǒng)平臺建立與應用、基于煤炭檢測的實驗室管理系統(tǒng)開發(fā)與建設，火電廠燃料技術監(jiān)督模式的建立和實踐、基于物聯(lián)網(wǎng)技術的電廠燃料全過程智能管控關鍵技術研究與示范、燃煤鍋爐大比例安全高效燃用準東煤的技術研究開發(fā)與應用等研究項目榮獲省部級科技進步獎和管理創(chuàng)新獎。 主編或參編《電力工業(yè)部計量檢定人員培訓考核教材》1996、遼寧科學技術出版社，《動力用煤煤質(zhì)檢測與管理》2000.9、中國電力出版社，《中國電力百科全書》2001.1、中國電力出版社，《電廠化學》2009.1、武漢大學出版社，《電廠化學概論》2013.3、化學工業(yè)出版社和《電力燃料采制化技能競賽題庫》2020.6、中國電力出版社。 主編和參編GB/T7562-2010《發(fā)電煤粉鍋爐用煤技術條件》、GB/T 18666-2014 《商品煤質(zhì)量抽查和驗收方法》、DL/T1668-2016《火電廠燃煤管理技術導則》、DL/T 1339-2014 《火電廠煤炭破碎縮分聯(lián)合制樣設備性能試驗規(guī)程》、DL/T1712-2017《火力發(fā)電廠煤的自燃傾向特性測定方法》、T/CAQI55-2018《煤炭機械化采樣系統(tǒng)水分偏差實驗方法》等國家標準、電力行業(yè)標準和團體標準共計14項。 發(fā)表科技論文30余篇，其中12篇作為第一作者發(fā)表在國際著名期刊和國際會議。

序
前言
第一篇煤炭燃料
第一章煤炭基礎1
第一節(jié)煤炭的形成1
第二節(jié)煤炭開采7
第三節(jié)煤炭洗選9
第二章煤炭結(jié)構(gòu)14
第一節(jié)巖相結(jié)構(gòu)14
第二節(jié)礦物結(jié)構(gòu)20
第三節(jié)煤炭有機質(zhì)分子結(jié)構(gòu)25
第三章煤炭特性表征33
第一節(jié)電力用煤分析通則33
第二節(jié)煤炭樣品采集39
第三節(jié)煤炭樣品制備57
第四節(jié)煤炭物理特性65
第五節(jié)煤炭工業(yè)分析69
第六節(jié)煤炭元素分析76
第七節(jié)煤炭發(fā)熱量測定81
第八節(jié)電力用煤發(fā)電工藝特性86
第九節(jié)電力用煤國內(nèi)和國際標準要點92
第十節(jié)煤質(zhì)指標之間的相互關系101
第四章煤炭分類108
第一節(jié)國際煤炭分類108
第二節(jié)美國煤炭分類111
第三節(jié)澳大利亞煤炭分類115
第四節(jié)俄羅斯煤炭分類117
第五節(jié)蒙古煤炭分類121
第六節(jié)中國煤炭分類122
第五章煤炭與電力生產(chǎn)125
第一節(jié)煤炭發(fā)電過程125
第二節(jié)燃煤鍋爐及燃燒127
第三節(jié)電力用煤特性與火電廠運行133
第四節(jié)受熱面結(jié)渣沾污135
第五節(jié)煤炭的磨損140
第六節(jié)鍋爐受熱面腐蝕142
第七節(jié)先進燃煤發(fā)電技術144
第六章電力用煤技術專題148
第一節(jié)燃料特性表征數(shù)理統(tǒng)計學148
第二節(jié)電力用煤智能化驗收156
第三節(jié)電力用煤科學存儲165
第四節(jié)電力用煤熱值差技術管理170
第五節(jié)電力用煤摻配摻燒174
第六節(jié)先進燃料表征技術180
第七節(jié)CO2捕集利用和封存技術192
參考文獻207
第二篇天然氣燃料
第七章燃氣基礎209
第一節(jié)燃氣的形成及分類209
第二節(jié)燃氣的開采216
第三節(jié)燃氣的加工217
第四節(jié)燃氣的運輸225
第八章天然氣特性及表征232
第一節(jié)天然氣基礎特性232
第二節(jié)量質(zhì)驗收操作指南240
第九章燃氣發(fā)電過程248
第一節(jié)燃氣的接卸與儲存248
第二節(jié)燃氣質(zhì)量與發(fā)電250
第三節(jié)燃氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術254
第四節(jié)煙氣污染物控制268
第十章燃氣技術專題277
第一節(jié)燃氣安全管理277
第二節(jié)燃氣計量和鑒別技術284
參考文獻291
第三篇生物質(zhì)燃料
第十一章生物質(zhì)燃料基礎294
第一節(jié)概述294
第二節(jié)生物質(zhì)燃料理化特性300
第十二章生物質(zhì)燃料的收集和特性表征306
第一節(jié)生物質(zhì)燃料收集加工306
第二節(jié)生物質(zhì)燃料特性表征310
第十三章生物質(zhì)燃料發(fā)電過程316
第一節(jié)生物質(zhì)燃料發(fā)電工藝特征316
第二節(jié)生物質(zhì)燃料儲存和運輸317
第三節(jié)生物質(zhì)燃料給送320
第四節(jié)生物質(zhì)燃料發(fā)電工藝324
第五節(jié)生物質(zhì)燃燒灰渣處理利用343
第六節(jié)生物質(zhì)燃料質(zhì)量與安全經(jīng)濟環(huán)保電力生產(chǎn)348
第十四章生物燃料技術專題357
第一節(jié)有機固體廢棄物發(fā)電技術357
第二節(jié)基于生物質(zhì)的多聯(lián)產(chǎn)工藝364
第三節(jié)碳中和背景下的生物質(zhì)能利用前景展望369
參考文獻378