煤是混合物，不是纯净物，构成煤的元素主要有碳、氢、氧、氮和硫等，此外，还有极少量的磷、氟、氯和砷等元素。
碳和氢是煤炭燃烧过程中产生热量的元素，氧是助燃元素。煤燃烧时，氮不产生热量，在高温下转变成氮氧化合物和氨，以游离状态析出。硫、磷、氟、氯和砷等是煤炭中的有害成分，其中以硫最为重要。煤炭燃烧时绝大部分的硫被氧化成二氧化硫，随烟气排放，污染大气，危害动植物生长及人类健康，腐蚀金属设备。当含硫多的煤用于冶金炼焦时，还影响焦炭和钢铁的质量。
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