Kohleverbrennung ist ein Prozess, bei dem bestimmte Arten von Sedimentgestein oder metamorphem Gestein verbrannt werden, um Wärmeenergie zu erzeugen. Die Kohleverbrennung wird hauptsächlich zum Befeuern von Kesseln in Kraftwerken verwendet, obwohl sie auch für andere Zwecke wie Heizen und als Quelle für Lokomotivenstrom verbrannt wurde. In Ländern wie den Vereinigten Staaten werden nur etwa 10 % der jährlich verbrauchten Kohle für andere Zwecke als die Stromerzeugung verwendet. Jedes Jahr werden Milliarden Tonnen Kohle verbrannt, was etwa die Hälfte des weltweit erzeugten Stroms ausmacht.
Es gibt verschiedene Arten von Kohle und Kohlevorläufern, die alle gebildet werden, wenn bestimmte biologische Materialien über lange Zeiträume sehr hohen Drücken ausgesetzt werden. Die meisten dieser Materialien wurden als Brennstoff verwendet, von Torf bis hin zu Anthrazitkohle. Hohe Kohlenstoffkonzentrationen machen Kohle hochbrennbar und lassen sie länger brennen als Materialien wie Holz. Subbituminöse und bituminöse Kohlen werden als Sedimentgesteine klassifiziert und enthalten mehr Verunreinigungen als der härtere, metamorphe Anthrazit. Alle drei werden üblicherweise zur Befeuerung von Kohlekraftwerken verwendet.
Wenn Kohle als Teil eines Stromerzeugungsprozesses verbrannt wird, wird sie typischerweise zuerst zu einem feinen Staub pulverisiert. Der Kohlenstaub wird dann in einem Ofen entzündet, der an einen Kessel angeschlossen ist. Bei der Kohleverbrennung kann viel Wärme entstehen, wodurch Wasser im Kessel in Dampf umgewandelt wird. Der Dampf kann dann verwendet werden, um Turbinen zu aktivieren, die in der Lage sind, Strom zu erzeugen.
Eines der Hauptnebenprodukte der Kohleverbrennung ist Asche, die in Form von Boden- oder Flugasche vorliegen kann. Viele der in der Kohle enthaltenen Verunreinigungen können ohne geeignete Maßnahmen in Form von Flugasche aus einem Kraftwerk entweichen, während andere in der Bodenasche eingeschlossen werden. Beide Arten von Aschen können für die Verwendung in Zement aufbereitet oder in basische Verunreinigungen wie Aluminium und Eisen getrennt werden, obwohl manchmal auch Uran und andere spaltbare Materialien gefunden werden. Eine Möglichkeit, die erzeugte Aschemenge zu reduzieren, besteht darin, eine Aufschlämmung aus Wasser und Kohle anstelle von Staub in der Luft zu verbrennen.
Neben der Stromerzeugung wird die Kohleverbrennung auch für verschiedene andere industrielle Anwendungen genutzt. Kohle wird häufig zu Koks verarbeitet, einer sehr kohlenstoffreichen Substanz. Beim Verkokungsverfahren werden bestimmte Kohlesorten sehr hohen Temperaturen ausgesetzt, ohne dass ausreichend Sauerstoff für eine vollständige Verbrennung bereitgestellt wird. Koks hat mehrere Verwendungszwecke, ist jedoch für den Betrieb von Hochöfen bei der Stahlerzeugung unerlässlich.