石炭は、褐炭・瀝青炭・無煙炭と分類され、分類する基準は炭化度です。
石炭は、太古に植物が地中に埋まり、時間をかけて炭化の進行の度合が変化してきました。
この炭化の度合が炭化度と言います。石炭の分類を要約してみましょう。
・褐炭から無煙炭になるに従い、酸素が減少し、炭素が増加し、炭化度が上がり燃料比が増加します。
・石炭の単位当たりの発熱量は、炭化度が進むほど大きくなります。
・炭化度の進行とは、石炭中の酸素が減り、可燃性の炭素、すなわち固定炭素が増えることです。
・石炭の単位質量当たりの発熱量（MJ/kg）を比較すると、木材が７～14、褐炭が、20～29、瀝青炭が25～35、無煙炭が27～35です。
・石炭の炭素の質量％は、発熱量に比例して、発熱量が大きいほど、大きくなります。
正しいです。
石炭に含まれる酸素量は、炭化度が進むほど小さくなるため、固定炭素が多くなります。
正しいです。
炭化度が進むほど、酸素％が減り、炭素％が増えることで、揮発分％も減ります。
正しいです。
石炭中に含まれる灰分は未燃であるため、灰分が増えると石炭の発熱量は下がります。
誤りです。
燃料比とは、揮発分に対する固定炭素の割合ですので、固定炭素／揮発分という式になります。
正しいです。
炭素化が進むほど、固定炭素量が増えます。
固定炭素は可燃性ですので、炭化度が進むほど、発熱量が大きくなります。
石炭の問題は少ない方ですが、石炭に対する燃焼については、いろいろな技術的制約や、障害、取扱方法など問題として出される材料は豊富です。
重油燃焼に比べると、項目は少なくなるので覚えやすいと言えますが、なじみがないため、テキストや過去問を丁寧に理解することが得点のポイントではないでしょうか。
同一テーマでの出題回数】★★★★★★（H27/4～R4/4公表分）
燃料として昔から使われていた石炭は、最近の産業廃棄物などともに固体燃料の代表的なものとして使われています。
正しい文章です。
石炭は固定炭素を主成分とするもので、炭化の度合いを示す石炭化度に進むほど多くなることが知られています。
正しい文章です。
固体燃料となる石炭は、石炭化度が進むほど揮発分が減り、固定炭素が増していきます。
正しい文章です。
石炭の性質は、燃焼の中心となる固定炭素のほか、揮発分や灰分の含む量でその燃料としての有効性がわかります。灰分が多いことは、燃料としては発熱量が小さく効率の悪いものに分類されます。
誤った文章です。
石炭が燃料として有効性を示す燃料比は、値が大きいほど燃焼性が優れたものと判断されます。燃料比算出には、（固定炭素）/（揮発分）で算出されるもので値が大きいほど燃料とした優れたものとなります。
正しい文章です。
石炭の発熱量は、燃料の主成分となる固定炭素の量が多いほど高く、石炭化度が進んだものほど固定炭素が多くなっています。
石炭についての問題です。
正しいです。
石炭化が進んだものほど、石炭に含まれる固定炭素は増加します。
正しいです。
石炭は石炭化度が進むほど固定炭素が増加し、揮発分が減少します。
正しいです。
石炭に含まれる灰分は熱エネルギーにならない為、灰分が多くなると発熱量自体も減少します。
誤りです。
固定炭素分を揮発分で除することで、燃料費を算出することができます。
正しいです。
石炭燃料の発熱量は固定炭素の量が多いほど高く、石炭化度が進んだものほど固定炭素が増加します。
石炭燃料の特徴をしっかりと把握し、他の燃料との違いも把握しておきましょう。
