燃烧学大题

1、某窑炉用煤为燃料，其收到基组成为：
当α＝1.3时，计算燃烧1 kg煤所需空气量、烟气量。

2、某炉子的热负荷为6980kw，采用煤气为燃料，煤气成分如下为保证完全燃烧，空气消耗系数1.05，
求每小时炉子需要的空气量和产生的
烟气量？煤气热值为
7853
3
/m kJ。

3. 某窑炉用煤为燃料，其收到基组成为：
当α＝1.3时，计算燃烧1 kg煤所需空气量、烟气量。

4、某窑炉用发生炉煤气为燃料，其组成为：
当α＝1.15时，试计算：1）实际空气量；2）实际烟气量；3）实际燃烧温度。

已知高温系数η＝0.75，煤气与空气温度均为20℃，空气比热C a,20℃＝1.296kJ/m3℃，煤气比热C f,20℃＝1.32 kJ/m3℃；烟气比热
C1500℃＝1.635 kJ/m3℃、C1600℃＝1.65 kJ/m3℃、C1700℃＝1.665 kJ/m3℃、C1800℃＝1.68 kJ/m3℃。

煤气热值
v
net
Q,=5758kJ/Nm
3。

5、某窑炉用发生炉煤气为燃料，其干基组成为：
湿煤气含水量4%，当n＝1.15时，计算煤气燃烧的实际空气量和实际烟气量。

6、接上题，煤气与空气温度均为20℃，比热分别为1.296kJ/m3℃和1.32 kJ/m3℃，已知煤气热值为5758 kJ/Nm3，当高温系数η＝0.8，计算煤气的实际燃烧温度？1500℃、1600℃、1700℃、1800℃时烟气比热分别为1.635 kJ/m3℃、1.650 kJ/m3℃、1.665 kJ/m3
℃、1.680 kJ/m3℃，
7
当α＝
1.3时，计算燃烧1 kg煤所需空气量、烟气量。

8、某窑炉使用气体燃料，其组成为
烟气分析得知干烟气组成为：CO2=17.6%，O2=2.6%，N2=79.8%，计算空气系数n。

1、解：
理论空气量)/(32.721
1001004.22)320.8323.0224.41272(
30
kg Nm V a =⨯⨯-+⨯+= （5分） 实际空气量031.37.329.52(/)a a V V Nm kg α==⨯= （5分）
理论烟气量0
0372 4.49.00.3 1.422.4(
)0.797.74(/)122183228100
a V V Nm kg =++++⨯+=（5分） 实际烟气量003(1)7.740.37.329.94(/)a V V V Nm kg α=+-=+⨯= 2、解：
解：1）每小时供给炉子的煤气量为 B = 6980 ×3600/7853 = 3200 m 3
/h （3分）
2）理论空气量
)/(77.1100
121100)30.0384.0274.7275.18225.20(
330Nm Nm L =⨯⨯-⨯+⨯++= （4分） 实际空气量 )/(86.177.105.1330Nm Nm nL L n =⨯== （2分）
每小时供给炉子的空气量为 L = 1.86×3200 = 5952 m 3
/h （2分） 3）计算理论烟气量
)
/(57.279.0100
1
)74.312.3826.1084.0474.7375.1825.20(330
0Nm Nm L V =+⨯+++⨯+⨯++= （4分） 实际烟气量)/(66.277.105.057.2)1(3300Nm Nm L n V V n =⨯+=-+= （3分） 每小时炉子产生的烟气量为V = 2.66×3200 = 8512 m 3
/h （2分）
3. 解：
理论空气量)/(32.721
1001004.22)320.8323.0224.41272(
30
kg Nm V a =⨯⨯-+⨯+= （5分） 实际空气量031.37.329.52(/)a a V V Nm kg α==⨯= （5分）
理论烟气量0
0372 4.49.00.3 1.422.4(
)0.797.74(/)122183228100
a V V Nm kg =++++⨯+=（5分） 实际烟气量003(1)7.740.37.329.94(/)a V V V Nm kg α=+-=+⨯= 4、解
1）理论空气量)/(195.1100
1
21100)5.129.0319.0273.1244.13284.27(
330Nm Nm V a =⨯⨯⨯+⨯+⨯++=（3分） 实际空气量)/(374.1195.115.1330Nm Nm V V a a =⨯==α （2分） 2）
理论烟气量)/(99.179.0100
1
)0.419.4829.0219.0473.1344.1384.2732.4(3300Nm Nm V V a =+⨯
++⨯+⨯+⨯+++=（3
分）
实际烟气量)/(17.2195.115.099.1)1(3300Nm Nm V V V a =⨯+=-+=α （2分） 3）理论燃烧温度
c
Vc
t c V t c Q t a
a a f f net th 17.220
296.1374.12032.15758⨯⨯+⨯+=
++=
故 2682=th ct (4分) 设t 1=1600℃，则c 1=1.65 c 1t 1=1.65×1600＝2640＞2682 设t 2＝1700℃，则c 2=1.665 c 2t 2=1.665×1700=2830.5＞2682 用内插值法得：
2640
5.28302682
5.2830160017001700--=--th t
故t th =1622℃ (3分)
实际燃烧温度为：tp=ηt th =1622×0.75=1216.5℃ 5、解：
换算成湿煤气组成 d v
d
v
X O H X X 96.01002=-=， （3分）
计算理论空气量和实际空气量
)/(195.1100
1
21100)5.129.0319.0273.1244.13284.27(
330Nm Nm L =⨯⨯⨯+⨯+⨯++= （3分）
)/(374.1195.115.1L 330n Nm Nm nL =⨯== （3分）
计算理论烟气量和实际烟气量
)/(99.179.0100
1
)0.419.4829.0219.0473.1344.1384.2732.4(3300Nm Nm V V a =+⨯
++⨯+⨯+⨯+++=（3分） )/(17.2195.115.099.1)1(3300Nm Nm V V V a =⨯+=-+=α （3分）
6、解： 理论燃烧温度
c
c
V t c V t c Q t n a
a a f f net 17.220
296.1374.12032.15758⨯⨯+⨯+=
⨯++=
理
故 c t 理=2682 (5分) 设t 1=1600℃，则c 1=1.65 c 1t 1=1.65×1600＝2640 ＜2682 设t 2＝1700℃，则c 2=1.665 c 2t 2=1.665×1700=2830.5 ＞2682
用内插值法得：
2640
5.28302682
5.2830160017001700--=--th t 得t 理=1622℃ (6分)
实际燃烧温度为：t 实=ηt 理=1622×0.8=1297.6℃
7、解：
理论空气量)/(32.721
1001004.22)320.8323.0224.41272(
30
kg Nm V a =⨯⨯-+⨯+= （4分） 实际空气量031.37.329.52(/)a a V V Nm kg α==⨯= （3分）
理论烟气量0
0372 4.49.00.3 1.422.4(
)0.797.74(/)122183228100
a V V Nm kg =++++⨯+=（4分） 实际烟气量003(1)7.740.37.329.94(/)a V V V Nm kg α=+-=+⨯= （4分） 8、解： 由于燃料中含氮量高，故不能忽略。

1立方米干烟气所需燃料体积V f , 可运用碳平衡原理计算： 烟气中二氧化碳的体积= V f ×(CO 2+CO+CH 4+2C 2H 4)
17.6 %= V f ×(5.6 + 28.5 + 2.1 + 2×0.2) ；
V f =0.481 m 3/m 3干烟气 （6分）
该煤气中所含氮气体积为：N f = 0.481×47.6 %= 0.229 m 3/ m 3干烟气 （3分） 烟气中所含氮气体积为：N 2= 79.8 %= 0.798m 3/ m 3干烟气
空气过剩系数n=(N 2-N f )/[(N 2-N f )-3.762O 2]=1.21。