冬天，北方地区的很多人家都会烧煤来取暖、做饭。大块大块的煤块被送入煤炉，最后却变成了一堆煤渣，那么其他的东西去哪儿了呢？

       原来，在煤炭的燃烧过程中，一部分物质形成了气体和液体，跑了。

       一般而言，煤的燃烧要经过三个阶段：煤着火前的阶段，这包括了燃干燥、析出挥发分和形成焦炭三个过程；挥发分和焦炭的燃烧；炉渣炉灰中残余的焦炭燃尽。

       煤炭在火炉中经加热、蒸发水分，最终达到干燥。随着温度的升高，煤里面所含的有机质，主要是从煤大分子上断裂下来的官能团和侧链所形成的挥发分开始出现热分解，它的主要成分是一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）、水（H2O）、氢气（H2）、甲烷（CH4）和各种烃类化合物，以及含硫、氮的化合物等。焦炭（固定炭）属热解剩余产物，主要是由稠环芳香核缩聚而来的，在这个过程中，煤炭需要吸收热量。

       温度达到燃点时，煤炭开始燃烧。这时，焦炭和可燃挥发分会燃烧。一般来说，煤炭的挥发分越高，燃烧速度就越快。而焦炭在整个燃烧过程中，碳的重量百分数是主要的，而且不同种类的焦炭，这个比例也有所不同。在煤的燃烧过程中，碳的燃烧时间占全部燃烧时间的比例达到90％。碳的燃烧过程主要是碳和氧的化学反应过程，这个过程中一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）两种气体生成的多少，主要由温度决定。温度在1200℃左右时，两种气体产生的量几乎相等；而当温度继续升高时，CO的含量减少。

       反应方程式如下：

       C+O2＝CO2

       2C+O2＝2CO

       煤炭中有机质的构成元素，大部分是氢、氧、氮、碳及硫等，此外，还有极为少量的磷、氟、氯和砷等。

       氢、氧、碳是构成煤炭有机质的主体，含量超过95％；煤化的程度越深，则氢和氧的含量越低，碳的含量越高。煤炭燃烧时，氧是助燃的元素，氢和碳是产生热量的元素，而其中的氮不产生热量，只是在高温下化合成氮氧化合物和氨，最终通过游离状态析出。煤炭中含有有害成分，如硫、磷、氟、氯和砷等，这其中以硫的危害最大。煤炭燃烧时，绝大部分的硫会与氧发生反应，生成二氧化硫（SO2），它会随烟气一起排出，对大气产生污染，对动、植物生长及人类健康产生危害，使金属设备受到腐蚀；当含硫大的煤被用于冶金和炼焦时，还会使钢铁和焦炭的质量受到影响。所以，评价煤质的重要指标中，便有“硫分”含量这一项。

       在一定的温度等条件下，煤中的有机质在受热分解后，会产生被称为“挥发分”的可燃性气体。这是一种混合气体，由各种碳氢化合物、氢气、一氧化碳等化合物组成。挥发分也是评价煤质的主要指标之一。它在确定对煤炭加工利用的工艺条件和途径时，起着重要的参考作用。某种煤的挥发分较高，则意味着其煤化程度低。要是燃烧条件不合适，挥发分较高的煤在燃烧时，易产生“黑烟”即未燃尽的碳粒，并产生更多污染物，如多环芳烃类、一氧化碳、醛类等，从而使热效率降低。所以，要依照煤的挥发分来选择合适的设备和燃烧条件。

       煤中的无机物质有矿物质和水分等，它们使煤的质量和和用价值降低，不过好，它们在媒中的含量极低。

       煤炭中的主要杂质是矿物质，包括硫化物、硫酸盐、碳酸盐等，其中大多都是有害成分。

       在对煤炭的加工利用中，水分的影响很大。煤炭在燃烧时，会由于水分而降低发热量，因为水分在变成蒸汽时要吸热。煤炭中的水分有两种，即外在水分和内在水分。一般地，人们把内在水分作为评价煤质的指标。水分含量越高，就表明煤的内部表面积越大，煤化程度越低。

       灰分，就是在完全燃烧后，煤炭所剩下来的固体残渣，它也是重要的煤质指标之一。煤炭中不可燃烧的矿物质，是灰分的主要来源。矿物质在燃烧灰化时，会吸收热量，在大量排渣时，也会带走热量。所以说，煤炭燃烧的热效率越低，其灰分就越高。灰分越高，煤炭在燃烧后所遗留下来的灰渣就越多，同时，飞灰的排放量也就越大。一般而言，灰分含量相对较低的是精洗煤和优质煤。

       世界上最早利用煤的国家是中国。

       煤，在《山海经》中被称为“石涅”，在魏、晋时被称为“石墨”或“石炭”，而明代李时珍在（本草纲目》中首次使用了“煤”这一名称。在辽宁省新乐古文化遗址中，考古工作者发掘出了煤制工艺品。而在河南巩义市发现的一处遗址表明，早在西汉时，我国就已开始用煤饼来炼铁。同时，利用煤较早的国家还有古希腊和古罗马。在公元前约300年，希腊学者泰奥弗拉斯托斯著成《石史》一书，书中记载了煤的性质和产地；大约在2000年前，古罗马人已开始用煤来加热了。

       虽然现在石油已经代替了煤炭的重要位置，但在以后很长一个时期，石油储量会日渐枯竭，煤炭却由于巨大的儲量，再加上飞速发展的科学技术，煤炭汽化等新技术愈加成熟并被广泛使用，在众多的能源之中，必然会在人类的生产、生活中继续占有一席之地。