所谓燃料，是指在燃烧过程中能够发出热量的物质。燃料必须具备两个条件：一是可燃；二是燃烧时发出热量，且在经济上是合算的。
火力发电厂锅炉是消耗大量燃料的动力设备。锅炉工作的安全性、经济性均与燃料的性质有密切的关系，燃料不同时，燃烧方式和燃烧装置也不同，所以了解燃料的成分与性质是十分重要的。
火力发电厂燃料按物态分有固体、液体、气体三类，固体燃料有煤、油页岩及木柴等；液体燃料有柴油、重油和渣油等各石油制品；气体燃料是天然气、油田伴生煤气和各种煤气。
根据我国燃料利用原则，火力发电厂应尽可能不占用其他工业部门所必需的优质燃料。因为把这些优质燃料用做火力发电厂的动力燃料时，只能取其热量，而做不到物尽其用。火力发电厂尽量利用劣质燃料，可以保证国家燃料资源得到充分利用。
由于各种煤的组成成分含量不同，因而各种煤的发热量也不同。为了统一计算与考核，标准规定收到基发热量为29310kJ/kg(7000kcal/kg)的煤为标准煤，各种煤的消耗量可以通过下列公式折算成标准煤的消耗量，即
根据煤中挥发分的含量，工业锅炉用煤可分为石煤及煤矸石、褐煤、无烟煤、贫煤和烟煤五大类。
1、石煤是一种劣质无烟煤，外观像黑色石头，密度大，质硬，含灰量高，挥发分及发热量低，难于点燃及燃烧。
煤矸石是采煤时带出的废料或原煤筛选后的副产品，发热量很低，难于单独燃烧。
石煤及煤矸石可用作沸腾炉的燃烧。
2、褐煤呈棕褐色，挥发分高达40%或更高，水分约在20%以上，发热量低，容易着火，但有时并不容易燃烧。
3、无烟煤质硬、色黑，有光泽，挥发分少，着火困难，燃烧时有短蓝色火焰。其焦炭呈粉末状，焦结性差，灰熔点一般较低，燃烧不容易完全。无烟煤含碳量高，含氢量少，发热量较高。
4、贫煤的挥发分含量及发热量介于烟煤与无烟煤之间，较难着火与燃烧，燃烧时火焰短，焦结性差。
5、烟煤的挥发分及含碳量都高，容易着火及燃烧；但也有灰分高、发热量低的所谓劣质烟煤，其着火、燃烧都较困难，一般中小锅炉难以燃烧。
煤的工业分析是指包括煤的水分(M)、灰分(A)、挥发分(V)和固定碳(Fc)四个分析项目指标的测定的总称。
煤的主要特性是指煤的发热量、挥发分、焦结性、灰的熔融性、可磨性等。
1、煤的发热量一般是用氧弹测热计测出的。
煤的挥发分测定，称取一定量的空气干燥煤样，放在带盖的瓷柑圾中，在(900±10)℃下，隔绝空气加热7min，以减少水分的质量占煤样质量的百分数，减去该煤样的水分含量作为煤样的挥发分。
2、煤的水分测定方法如下：
(1)通氮干燥法。称取一定量的空气干燥煤样，置于105～110℃干燥箱中，在干燥氮气流中干燥到质量恒定。然后根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。
(2)空气干燥法。称取一定量的空气干燥煤样，置于105～110℃干燥箱内，于空气流中干燥到质量恒定。根据煤样的质量损失计算出水分的质量分数。
3、煤的灰分测定
称取一定量的空气干燥煤样，放入马弗炉中，以一定的速度加热到(815±10)℃，灰化并灼烧到质量恒定。以残留物的质量占煤样质量的百分数作为煤样的灰分。
4、灰的熔融性
一般认为酸性氧化物含量越多，煤灰的熔融温度越高；碱性氧化物含量越多，灰熔融温度越低。
SiO₂对灰熔融性的影响：随着SiO₂含量的提高，流动温度先减小后逐渐升高。当其含量从较低逐渐增加时，SiO₂易与其他氧化物形成共熔体，使得熔点降低，由于SiO₂熔点较高，当达到一定值后，煤灰熔点又会上升。
Al₂O₃对灰熔融性的影响：当Al₂O₃含量大于10%时，煤灰的流动温度总趋势是随着Al₂O₃含量的增加而逐渐增加；当Al₂O₃含量小于10%时，煤灰的流动温度与煤灰中其他成分有关。
Fe₂O₃对灰熔融性的影响：随着Fe₂O₃含量的增加，煤灰的流动温度逐渐下降。
CaO对灰熔融性的影响：CaO对煤灰流动温度的影响是随着煤灰中CaO 含量的增加，流动温度先减小后增加。CaO含量过高时，CaO在煤灰中多以单体形态存在，导致其流动温度较高。
5、煤的可磨性系数
煤的可磨性系数是指单位质量处于风干状态的标准煤与试验煤样，以相同的入磨煤机煤炭颗粒度、在相同的磨制设备中，磨制到相同的煤粉细度所消耗的能量之比。即
所谓燃烧即燃料中的可燃物质与空气中的氧气发生的强烈的化学反应，称为燃烧。
燃烧应具备的条件有：①必须供给足够的空气；②需要一定的温度；③空气与燃料必须有良好的混合；④具有足够的燃烧时间。
着火总是从局部开始，逐渐向四周蔓延开来。火焰的传播速度即称着火速度。
影响着火速度的因素：
(1)煤的挥发分越低，着火温度越高，火焰传播速度越低，火焰也越不稳定。
(2)煤的挥发分越高，着火温度越低，火焰传播速度越高，燃烧比较稳定。
(3)煤粉越粗，着火温度越高，火焰传播速度越低。
(4)挥发分越低、灰分越高的煤，最佳气粉比越低。
着火太早或太迟的弊端:
煤粉气流最好能在离燃烧器200～300mm处着火。着火太迟，会使火焰中心上移，从而易造成炉膛上部结焦、过热蒸汽温度偏高、不完全燃烧损失增大，严重时可能造成锅炉灭火；着火太早，则可能烧坏燃烧器，或使燃烧器周围结焦。
1. 煤粉燃烧三个阶段
(1)预热阶段。
煤粉进入炉内至着火前的这一阶段为着火前的准备阶段。在此阶段内，煤粉中的水分蒸发，挥发分析出，煤粉的温度也要升高至着火温度。显然，着火前的准备阶段是吸热阶段。影响着火速度的因素除了燃烧器本身外，主要是炉内热烟气流对煤粉气流的加热强度、煤粉气流的数量与温度以及煤粉性质和浓度等。
(2)燃烧阶段。
煤粉着火以后进入燃烧阶段。燃烧阶段是一个强烈的放热阶段。煤粉颗粒的着火燃烧，首先从局部开始，然后迅速扩展到整个表面。煤粉气流一旦着火燃烧，可燃质与氧发生高速的燃烧化学反应，放出大量的热量，放热量大于周围水冷壁的吸热量，烟气温度迅速升高达到最大值，氧浓度及飞灰含碳量则急剧下降。
这是整个过程中最重要的环节。煤粉着火以后，开始时挥发分首先着火燃烧，并放出大量热，其中部分热量用来对焦炭进行直接加热，使焦炭也迅速燃烧起来。该阶段的特点是燃烧剧烈，放出大量热量。
(3)燃尽阶段。
燃尽阶段是燃烧过程的继续。煤粉经过燃烧后，炭粒变小，表面形成灰壳，大部分可燃物已经燃尽，只剩少量未燃尽炭继续燃烧。在燃尽阶段中，氧浓度相应减少，气流的扰动减弱，燃烧速度明显下降，燃烧放热量小于水冷壁吸热量，烟温逐渐降低，因此燃尽阶段占整个燃烧阶段的时间最长。
对应于煤粉燃烧的三个阶段，煤粉气流喷入炉膛后，从燃烧器出口至炉膛出口，沿火炬行程可分为着火区、燃烧区与燃尽区三个区域，其中着火区很短，燃烧区也不长，而燃尽区却比较长。
2.炭粒燃烧
一般认为，从煤粉中析出的挥发分先着火燃烧。挥发分燃烧放出的热量又加热炭粒，炭粒温度迅速升高，当炭粒加热至一定温度并有氧补充到炭粒表面时，炭粒着火燃烧。
煤粉燃烧的关键是其中炭粒的燃烧。这是因为：焦炭中的碳是大多数固体燃料可燃质的主要成分；焦炭的燃烧过程是整个燃烧过程中最长的阶段，在很大程度上能决定整个粒子的燃烧时间；焦炭中碳燃烧的放热量占煤发热量的4%(泥煤)～95%(无烟煤)，它的发展对其他阶段的进行有着决定性的影响。因此，煤粉的整个燃烧过程中，关键在于组织好焦炭中碳的燃烧。炭粒的燃烧机理是比较复杂的，炭粒与氧之间的燃烧属于多相燃烧，其反应是在炭粒表面进行的。周围环境中的氧不断向炽热炭粒表面扩散，在其表面进行燃烧。其反应生成的二氧化碳和一氧化碳即可通过炭粒周围的气体介质向外扩散出去，又可向炭粒表向扩散CO，向外扩散时遇氧燃烧生成CO₂；CO₂向炭粒扩散时，在高温下与碳进行气化反应生成CO。
锅炉燃烧设备中，煤粉炉内的煤粉处于悬浮状态，空气流与煤粉粒子间的相对速度很小，可认为焦炭粒子是处在静止气流中进行燃烧的。而在旋风炉和流化床锅炉中，煤粉在燃烧过程中还受到气流的强烈冲刷。当炭粒在静止的空气中燃烧时，在不同的温度下，上述这些反应以不同的方式组合成炭粒的燃烧过程。
应该指出，炭粒的实际燃烧过程是在更为复杂的情况下进行的。除上述温度会影响反映进程外，其他因素，如整个过程是否等温、炭粒的几何形状和结构以及炭粒周围气流性质等，也会对反应进程有一定影响。因此为强化燃烧过程，必须根据如前所述的三个燃烧阶段的特点和要求，采取不同的方式和措施。
1、提高空气预热温度。
这种措施现在广泛使用。在烧无烟煤时，空气常预热到400℃左右，还希望更进一步提高，特别是一次风温度。这种情况下宜用高温热空气输送煤粉，而乏气可送入炉膛作为三次风。
2、限制一次风的数量。
如煤粉的浓度降低，则用于加热煤粉气流至着火温度所需要的热量相对增加，这将限制着火过程的发展，使着火离开喷口很远。但一次风的数量必须保证化学反应过程的发展，以及着火区中煤粉局部燃烧的需要，一次风数量必须根据着火过程的具体条件选择。
3、合理送入二次风。
二次风不要送入火焰根部，而需要与根部有一定的距离。使煤粉气流先着火，当燃烧过程发展到迫切需要时，再与二次风混合。
4、选择适当的气流速度。
降低一次风速可以使煤粉气流在离开燃烧器不远处着火，但此速度必须保证煤粉气流和热烟气强烈混合。另外，当气流速度太低时，燃烧中心过分接近喷口，将使燃烧器烧坏，并在燃烧器附近结焦。
5、选择适当的煤粉细度。
煤粉的挥发分越多，着火和燃烧条件也越好，所以同尺寸的煤粉褐煤比烟煤燃烧得快。如果炉膛容积相接近，则挥发分越高，煤粉可越粗些。
6、在着火区保持高温。
加强气流中高温烟气的卷吸，使在一排火炬之间，或在火焰内部，或在火炬与炉墙之间形成较大的高温烟气涡流区，这是强烈而稳定的着火热源。火炬从这个涡流区吸入大量的热烟气，能保证稳定着火。当燃烧无烟煤时，得到广泛应用的措施是在燃烧器附近的水冷壁上涂以耐火材料，构成所谓的“卫燃带”。
7、在强化着火阶段的同时，必须强化燃烧阶段本身。
通常焦炭燃烧速度决定于两个基本因素：温度因素和氧气向炭粒表面的扩散能力。根据具体情况，燃烧速度受其中一个因素的限制，或和两个因素都有关。在燃烧中心，燃烧可能在扩散区进行，而在燃尽区，由于温度降低，燃烧可能在动力区进行。
燃料在炉内燃烧会产生的派生问题：
①受热面的积灰和结渣；
②污染物，如氧化氮(NO，)等的生成；
③受热面外壁的高温腐蚀；
④蒸发段水动力工况的安全性；
⑤火焰在炉膛内的充满程度。
保证燃料在炉内完全燃烧的条件：
①保证着火的及时和稳定；
②控制好燃烧速度，并保证燃料在炉内有足够的燃烧时间。
稳定着火是燃烧过程的良好开端，成分燃尽是实现锅炉经济燃烧的关键。
煤粉品质的主要指标有煤粉细度、均匀性和水分。1、煤粉细度对锅炉运行的影响：
煤粉细度大会使机械不完全燃烧热损失增大、排烟热损失增大、汽温升高、对流受热面磨损加剧、燃烧不稳定等。煤粉越细对燃烧越有利，但是制粉电耗和金属损耗大。
2、煤的挥发分对锅炉燃烧的影响
挥发分高的煤易于着火，燃烧比较稳定，而且燃烧完全，磨制的煤粉可以粗些。缺点是易于爆燃。挥发分低、含碳量高的煤，不易着火和燃烧，则磨制的煤粉细度要求细些。
3、水分增加对锅炉燃烧的影响如下：
(1)低位发热量下降。
(2)燃烧温度下降。
(3)燃烧不稳定。
(4)煤粉的燃尽度下降。
(5)锅炉运行的安全性和经济性下降。
(6)水蒸气可以提高火焰的黑度，增加辐射放热强度。
(7)排烟量增加，排烟损失增加。
(8)排烟温度上升。
(9)引风机电耗增加。
如何控制运行中的煤粉水分
通过控制磨煤机出口气粉混合物温度，可以实现对煤粉水分的控制。温度高，水分低；温度低，水分高。因此，运行中应严格按照规程要求，控制磨煤机出口温度。当原煤水分变化时，应及时调节磨煤机入口干燥剂的温度，以维持磨煤机出口干燥剂温度在规程规定的范围之内。
4、灰分增加对炉内燃烧的影响如下：
(1)可燃成分下降，低位发热量下降。
(2)煤粉的燃尽度下降，固体不完全燃烧热损失增加。
(3)灰渣物理热损失增加。
(4)燃烧稳定性变差。
(5)受热面的污染和磨损加重。
(6)结焦及过热器超温。
(7)尾部受热面的污染会导致排烟温度显著升高。
燃油系统的主要作用是大型燃煤锅炉在启停和非正常运行的过程中用来点燃着火点相对较高的煤，以及在低负荷或燃用劣质煤时造成锅炉的燃烧不稳，会直接影响整个机组的稳定运行时利用燃油来进行助燃，使锅炉的燃烧得到稳定。
燃油的主要物理特性指标有黏度、凝固点、闪点、燃点、比重。
燃油的凝固点是表示油品流动性的重要指标。柴油在温度降低到一定数值时会失去流动性，将盛油的试管倾斜45°，油面在1min内仍保持不变时的温度即为此油的凝固点。凝固点的高低与油中石蜡含量有关，石蜡含量少，凝固点低；石蜡含量高，凝固点高。
燃油的闪点是对油加热到一定温度时，表面有油气产生，当油气与空气混合到一定浓度时可被火星点燃时的燃油温度称为闪点。
燃油的燃点是燃油加热到一定温度时表面油气分子趋于饱和，与空气混合，且有明火接近时即可着火，并保持连续燃烧，此时的温度称为燃点或着火点。
燃油的自燃点是油在规定加热条件下，不接近外界火源而自行着火燃烧的现象叫自燃，自燃的最低温度叫自燃点。
燃油燃烧的特点：
油是一种液体燃料，液体燃料的沸点低于它的着火点，它总是先蒸发而后着火。因此，液体燃料的燃烧，总是在蒸气状态下进行的，也就是说，实质上直接参加燃烧的不是液体状态的“油”，而是气体状态下的“油气”。这是所有液体燃料燃烧的共同特点。
燃油的燃烧过程分为三个阶段，即加热蒸发阶段、扩散混合阶段、着火燃烧阶段。
对油加热的目的主要是降低油的黏度。根据油的黏度要求来控制加热温度。
燃油设备需要有可靠的接地，因为燃油是不良导体，在与空气、钢铁、布料等发生摩擦时，会产生静电，静电荷在油面上积集，能产生很高的电压。一旦放电，就会产生火花，从而有可能引起油的燃烧与爆炸。为了防止事故发生，所有贮油、输油管线和设备，都必须有可靠的接地。
燃油的强化燃烧措施：
燃料油入炉前应事先加热，加热所达到的温度，视燃料油的种类和特性而定，油温提高以后，便于油的输送和雾化；必须提高燃料油的雾化质量，使油滴颗粒小而均匀，便于蒸发，有利于和空气的充分混合；还应注意雾化角的大小，应能根据燃料油的特性适当进行调节；雾化炬的流量密度分布应尽可能均匀；加强油雾与空气的混合，混合越强烈越好；根部送风要及时。
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