燃料与燃烧计算题
燃料与燃烧计算题
例1 某厂使用高炉煤气和焦炉煤气的混合煤气，煤气温度为 28 ℃，由化验室分析的煤气成分为
求两种煤气的发热量和当焦炉煤气与高炉煤气按 3:7 混合时，混合煤气的成分和发热量。 解:
(1) 查附表5的1米3干煤气吸收的水分重量 g=31.1 把干煤气换算成湿成分：
CO 湿2 =
1.31124.0100100
31?+?% =99
.103310%=2.98%
同理，其余如下表：
(2) 计算发热量和成分
焦炉煤气：
Q低=30.2?8.66+25.8?55.75+85.5?24.45+141?2.79=4184 (kcal/m3)
高炉煤气：
Q低=30.2?25.22+25.8?2.89+85.5?0.59=886 (kcal/m3)
按焦比为3:7混合时，混合煤气量为，
CO2湿=(0.3?2.99+0.7?13.38)%=10.26%
C2H4湿=0.3?2.79=0.84%
O2湿=(0.3?0.39+0.7?0.29)%=0.32%
H2湿=(0.3?55.75+0.7?2.89)%=18.75
CH4湿=(0.3?24.45+0.7?0.587)%=7.74%
CO湿=(0.3?8.66+0.7?25.22)%=20.25
N2湿=(0.3?3.66+0.7?540)%=38.12%
H2O=3.72%
混合煤气的发热量为:
Q低=0.3?4148+0.7?886=1875 (kcal/m3)
例2 某厂采用焦炉煤气和高炉煤气的混合煤气，煤气成分同(例1)。该炉子的热负荷为60?106kcal/h 试计算
(1) 每小时供应给炉子多少立方米煤气？
(2) 为保证完全燃烧，若要求空气消耗系数n=1.05，每小时应供应多少立方米空气？
(3) 废气量为多少？
解：
由前述例题，已知该煤气的成分和发热量，则：
(1) 每小时应供给炉子的煤气量为
B=
1875
10606?=3200 (m 3/h)
(2) 该煤气燃烧的理论空气需要量，按式(4-8)为：
L o =(25.20+2
75
.18+2?7.74+3?0.84-0.30)10076.4=1.77 (m 3/m 3)
n=1.05时的实际空气消耗量 L o =nL o =1.05?1.77=1.86 (m 3/m 3) 则每小时供给炉子的空气量为 L=1.86?3200=5952 (m 3/h)
(3) 该煤气的理论废气生成量，按（4-18）为
L o =(20.25+18.75+3?7.74+4?0.84+10.26+38.12+3.72) ?1.77?1001+100
79
=2.57 (m 3/m 3)
n=1.05时V n =2.66(m 3/m 3)则实际废气生成量为
V=2.66?3200=8512 (m 3/h)
例3 已知某烟煤成分为
C 燃=85.32%；H 燃=4.56%；O 燃=4.07%；N 燃=1.08%；S 燃=4.25%；A 干=7.78%；W 用=3.0%；
求：燃料发热量；理论空气需要量；燃烧产物生成量；成分；重度和燃料发热温度(空气中水分可忽略不计)
解：首先将题给的燃料成分换算成供用成分：
%75.797.078.7100
3
10078.7A =?=-?
=用
%32.768945.032.8510055
.7310032.85C =?=--?
=用
%08.48945.056.4H =?=用
%64.38945.007.4O =?=用
%61.18945.008.1N =?=用
%80.38945.025.4S =?=用
%0.3W =用
∑=100.0%
然后分别计算个指标如下： (1) 燃料发热量 按门捷列夫公式计算
Q 高=81?76.32+300?4.08-26?(3.64-3.800=7410 (kcal/kg) Q 低=7410-6?(3+4.08?9)=7172 (kcal/kg) (2) 理论空气需要量 按式(4-5a)
L=(8.89?76.32+26.67?4.08+3.33?3.8-3.33?3.64)/100=7.88 (kcal/kg) (3) 理论燃料产物生成量
1 kg 燃料的燃烧产物中各成分的量为
43.11004
.221232.762=?=V CO 03.0100
4.22328.32
=?V SO 5.01004
.22180.31004.22208.42=?+?=V O H 25.688.7100
79
1004.222861.12=?+?=
V N 干燃烧产物生成量
71.725.603.043.1V 2220
=++=++=V V V N SO CO 干 (m 3
/kg)
湿（总）燃料产物生成量
21.85.071.7V 200
=+=+=V V
O H 干 (m 3/kg)
(4) 理论燃烧产物的成分与重度
成份: %42.17%10021
.843.10
2'
2
=?==V V CO CO %37.0%10021
.803.0'2
=?=SO %09.6%10021
.85
.0'
2=?=O H
%12.76%10021
.825.6'2
=?=N
∑=100%
重度可按(4-21)式计算
γ=100
4.222.762809.61837.06446.1744??+?+?+?=1.35 (kg/m 3)
(5) 燃料发热温度 可用以下几种方法计算 内插值近似法
每m 3干燃烧产物的初始热含量
93271
.771720
===
干低
V Q P (kcal/m 3)
P 值与表6-1资料符合。 每m 3湿产物的初始热含量
87521.87172
====V Q R i 低
(kcal/m 3)
据资料估计烟煤的发热温度在2100 ℃，故先假设t‘=2100 ℃此时燃烧产物热含量为(按附表7)
i CO 2=0.1742?0.5818?2100=212.8 i SO 2=0.0037?0.5818?2100=4.5 i H 2O =0.0609?0.4735?2100=60.6 i N 2=0.7612?0.3557?2100=568.6
I″=846.5（千卡/米3）
因i’
i CO 2=0.1742?0.5848?2200=212.8 i SO 2=0.0037?0.5848?2200=4.8 i H 2O =0.0609?0.4779?2200=64.0
i N 2=0.7612?0.3571?2200=598.0
I″=890.9
i″>i 0按内插值法式(5-7)得
t 热
=
216421001005
.8469.8905
.846875=+?-- ℃
按近似方程计算 根据表5-1，可得
∑V i A 3i =(1.43?5.067+0.5?0.719+6.25?0.51)?10-8=7.92?10-8 ∑V i A 2i =(1.43?18.4+0.5?7.141+6.25?3.6)?10-5=52.38?10-5 ∑V i A 1i =(1.43?0.3961+0.5?0.3517+6.25?0.3023)=263.16?10-2
Vso 2可忽略不计。代入式5-6，即
7.92?10-8 t 3热-52.38?10 t 2热-263.16?10 t 热-7172=0
解该方程，可得t 热=2187℃
按比热近似法计算
如表5-2，估计烟煤的燃料发热温度为2100 ℃ 左右，则其燃烧产物的比热为0.40，故
t 热=40
.021.87172?=2184℃
例4 某连续加热炉采用重油作燃料，已知重油的成分为：
C=85.0 %; H=11.3 %; O=0.9 %; N=0.5 %; S=0.2 %; A=0.1 %; W=2.0 %; 为了降低重油的粘度，燃烧前将重油加热至90 ℃。烧嘴用空气作雾化剂，空气消耗系数n=1.2，空气不预热，空气中水蒸汽饱和温度为20 ℃，求该条件下的重油理论燃烧，温度，并估计实际可能达到的炉温(设炉温系数为0.74)。如果将空气预热至400 ℃，理论燃烧温度将达到多高？ 解：
(1) 先计算重油燃烧时的空气消耗量，燃烧产物生成和有关燃烧产物的成分。不估计空气中的水分时，理论空气量为：
L 0=100
1
9.02.03.1180.853821.0429.11???? ??-+?+??=10.5 (m 3/kg)
当空气温度为20 ℃时，饱和蒸汽量为g=19g/m 3，则估计到空气的水分，且n=1.2时的实际空气需要量为：
Ln=1.2?10.5+0.00124?19?1.2?10.5=12.9 (m 3/kg) 燃烧产物生成量
V 0=5.1010079
1004.22285.0180.223.1132
2.01285?+????
??++++=11.18 (m 3/kg) V n =V 0+(L n -L 0)=11.8+(12.9-10.5)=13.58 (m 3/kg)
燃烧产物中CO 2及H 2O 的成分：
58.1100
4.22120.852=?=
V CO (m 3/kg) V O H 2=59.19.1200124.0191004
.22180.22
3.11=??+????
??+ (m 3/kg) CO 2′=
%6.11%10058.1358
.1=? H 2O′=
%7.11%10058
.1359
.1=? (2)重油的发热量。
Q 低=4.187[81?85.0+246?11.3-26?(0.9-0.2)-6?0.2]=40340 (kJ/kg)
(3)重油预热带入的物理热。 重油的比热在90 ℃下为：
C R =1.738+0.0025?90=1.963 (kJ/kg ?℃) 则重油预热带入的物理热为：
Q 燃=1.963?90=177 (kJ/kg)
可见，这项热量很小，所以简化计算时，可忽略不计。
(4) 空气预热带入的物理热。
空气不预热时其物理热可忽略不计。若将空气预热至400 ℃，则带入的物理热为：Q
空=[(1.2?10.5?1.3302)+(0.00124?19?1.2?10.5?1.5592)] ?400=6889 (kJ/kg)
(5)空气不预热时的理论燃烧温度和炉温。
估计理论燃烧温度在1800 ℃左右，取C
产=1.67，C
空
=1.51，按式计算，并在此忽略热分解的热量，则
t理=
1817
51
.1)5.
10
9.
12
(
67
.1
18
.
11
177
40340
=
-
+
?
+
(℃)
计算温度与假设相符，即取C
产和C
空
及假设
Q
分=0当。在这种情况下，如炉温系数为0.74，则
实际炉温可达到
t炉=1817?0.74=1345 (℃)
这一炉温对于一般的钢坯加热炉是足够的。即采用重油时空气不预热炉温也可达到要求。
(6) 空气预热到400 ℃时的理论燃烧温度。
估计此时理论燃烧温度将达到2000 ℃以上，为了计算热分解的影响，先计算不估计热分解时的t’
理，取C
产
=1.67，C
空
=1.51，得：
t’理=
2126
51
.1
)5.
10
9.
12
(
67
.1
18
.
11
177
6889
40340
=
?
-
+
?
+
+
(℃) 在不估计热分解的条件下，温度为2118 ℃，则估计热分解时的温度约为2000 ℃所以，可在2000 ℃
下求热分解的热量。
已知燃烧产物中CO2和H2O的分压分别为0.116和0.117，其分解度为：f
CO2=11.8 %和
f
O
H2=4.0 %，则分解热分别为：
Q
CO2
分=1260011.6?13.58?11.8?10-4=2342 (kJ/kg)
Q O
H 2分=10800?11.7?13.58?4.0?10-4=686 (kJ/kg)
Q 分
=2342+686=3028 (kJ/kg)
t 理
=
199151
.1)5.109.12(67.118.113028
177688940340=?-+?-++ (℃) 可见，空气预热后，使理论燃烧温度提高174 ℃，如果其他条件不变，炉温也将随之提高。如果炉温不需要提高，就可减少每小时供入炉内的燃料量。这样预热空气便达到了节约燃料的目的。
例5 某敞焰无氧化加热炉，采用焦炉煤气加热，空气消耗系数为0.5，已炉气实际温度控制在1300 ℃。焦炉煤气成分(%)为:
CO 2=3.02；H 2=56.5；CO=8.77；CH 4＝24.8；C 2H 4=1.83；O 2=0.39；
N 2=1.26；H 2O=2.43。试求炉内的气体成分和烟气量(炉气成分CH 4和烟粒含量可忽略不计)。
解 当n =0.5时，为不完全燃烧。根据题意，炉内烟气的组成包括CO 2，H 2O ，CO ，H 2和N 2。 该焦炉煤气完全燃烧的理论氧气需要量，按式(4-7)为
32
,0/(9.0100
1
39.083.238.2425.562177.821m
m L O =???? ??-?+?+?+?= 当n=0.5时实际供给的氧量为
）3
3
2,0/(45.09.05.0m m nL O =?=
烟气中的氮含量可直接由式(4-32b)求出
）3
32
/(7.145.076.3100
26.1m m V N =?+=
其余四个未知量
2CO V ；CO V ；O H V 2；2H V 可根据式(4-29b )、(4-30b )、(4-31b )和式(4-33)
列出四个方程式联立求解。水煤气反应的平衡常数由附表6当温度为1300 ℃时为K 3=0.333。列出一组方程式为
(3.02+8.77+24.80+2?2.83) ?
CO CO V V +=21001 (56.5+2?24.80+2?2.83+2.43) ?
O H H V V 22100
1+= (3.02+2
1
×8.77+21×2.43+0.39) ?1001+0.45=O H CO CO V V V 222121++
0.333=()()
O
H CO H CO V V V V
222
/??
即
CO CO V V +2=0.42 O H H V V 22+=1.14
O H CO CO V V V 22
2
1
21++=0.54
()()
O
H CO H CO V V V V
222
/??=0.333
联立求解(1)~(4)得
2CO V =0.10 (m 3/m 3)； CO V =0.32 (m 3/m 3)；
O H V 2=0.56 (m 3/m 3)； 2H V =0.58 (m 3/m 3)
烟气烟量为
n V =0.10+0.32+0.56+0.58+1.7=3.26 (m 3
/m 3
)
烟气成分为
26
.310.0'
2
=CO ×100%=3.07 %；26.356.0'
2=O H ×100%=17.18 %；
工程燃烧学简答题(二)
工程燃烧学简答题（二） 1. 燃料在不同条件下燃烧，可以有四种不同的情况： （1）空气消耗系数α=1，完全燃烧；（2）α>1，完全燃烧； （3）α>1，不完全燃烧；（4）α<1，不完全燃烧。 假设燃料与空气混合均匀，燃烧产物的热分解反应忽略不计，试列出四种情况下燃烧产物中可能包含的成分。假设燃烧产物是CO2，SO2，H2O，N2，O2，CO，CH4，H2中的几种气体。 或者：不同的过量空气系数情况下的燃烧产物有何区别？ 答：（1）α=1，完全燃烧时，燃烧产物包括CO2，SO2，H2O，N2。 （2）α>1，完全燃烧时，燃烧产物包括CO2，SO2，H2O，N2，O2。 （3）α>1，不完全燃烧时，燃烧产物包括不可燃气体CO2，SO2，H2O， N2，O2和可燃气体中CO，CH4，H2的一种或多种。 （4）α<1，不完全燃烧时，燃烧产物包括不可燃气体CO2，SO2，H2O，N2和可燃气体中CO，CH4，H2的一种或多种。 2. 影响燃烧室理论燃烧温度的因素有哪些？如何提高理论燃烧 温度？ 答： （1）燃料性质 单位体积燃烧产物的热含量越高，其理论燃烧温度也较高。 （2）空气消耗系数 空气消耗系数影响燃烧产物的生成量和成分，从而影响理论燃烧温度。在α≥时，α值越大，理论燃烧温度越低。 1 （3）燃料与空气的预热温度 空气或燃料的预热温度越高，理论燃烧温度越高。 （4）空气中的氧含量 当氧含量小于40%-50%时，燃烧产物生成量随氧含量增加而减少，此时理论燃烧温度提高明显。当氧含量再升高时，理论燃烧温度提高趋势减缓甚至降低。因此在生产实践中采用富氧空气来提高燃烧温度时，氧气的含量控制在
燃料燃烧及热平衡计算参考
燃料燃烧及热平衡计算参考 3.1 城市煤气的燃料计算 3.1.1 燃料成分 表2.2 城市煤气成分（%）[2] 成分 CO 2 CO CH 4 C 2H 6 H 2 O 2 N 2 合计 含量 10 5 22 5 46 2 10 100 3.1.2 城市煤气燃烧的计算 1、助燃空气消耗量[2] （1）理论空气需要量 Lo=21O O 0.5H H 3.5C CH 20.5CO 2 2624-++?+ Nm 3/Nm 3 (3.1) (3.1)式中：CO 、CH 4 、 C 2H 6 、 H 2 、 O 2——每100Nm 3湿气体燃料中各成分的体积含量（Nm 3）。则 Lo=21 2465.055.322255.0-?+?+?+? = 4.143 Nm 3/Nm 3 （2）实际空气需要量 L n =nL 0, Nm 3/Nm 3 (3.2) (1.2)式中：n ——空气消耗系数，气体燃料通常n=1.05 1.1 现在n 取1.05，则 L n =1.05×4.143=4.35 Nm 3/Nm 3 （3）实际湿空气需要量 L n 湿 =（1+0.00124 2H O g 干） L n ， Nm 3/Nm 3 （3.3） 则 L n 湿=（1+0.00124×18.9）×4.35=4.452 Nm 3/Nm 3 2、天然气燃烧产物生成量 （1）燃烧产物中单一成分生成量 CO)H 2C CH (CO 0.01 V 6242CO 2+++?=’
(3.4) 2 O V 0.21(=?′0n-1)L (3.5) 2 2n N V (N 79L )0.01=+?′ (3.6) )L 0.124g H H 3C (2CH 0.01V n 干 O H 2624O H 22+++?= (3.7) 式中CO 、CH 4 、 C 2H 6 、 H 2 ——每100Nm 3湿气体燃料中各成分的体积含量。 则 0.475)5222(100.01V 2CO =+?++?= Nm 3/Nm 3 4.4131)(1.050.21V 2O ?-?==0.046 Nm 3/Nm 3 01.0)35.47910(V 2N ??+==3.54 Nm 3/Nm 3 4.35)18.90.124465322(20.01V O H 2??++?+??==1.152 Nm 3/Nm 3 （2）燃烧产物总生成量 实际燃烧产物量 V n = V CO2+V O2+V N2+V H2O Nm 3/Nm 3 (3.8) 则 V n =0.47+0.046+3.54+1.152=5.208 Nm 3/Nm 3 理论燃烧产物量 V 0=V n -（n -1）L O (3.9) V 0=5.208-（1.05-1）×4.143=5.0 Nm 3/Nm 3 (3) 燃料燃烧产物成分[2] %100V V CO n CO 22?= (3.10) %100V V O n O 22?= (3.11) %100V V N n N 22?= (3.12) 100%V V O H n O H 22?= (3.13)
西安交大燃烧学课件燃烧学习题答案
《燃烧学》复习题参考答案集 2009 / 1 / 9 第一章化学热力学与化学反应动力学基础 1、我国目前能源与环境的现状怎样？电力市场的现状如何？如何看待燃烧科学的发展前景？ 我国目前的能源环境现状： 一、能源丰富而人均消费量少 我国能源虽然丰富，但分布很不均匀，煤炭资源60%以上在华北，水力资源70%以上在西南，而工业和人口集中的南方八省一市能源缺乏。虽然在生产方面，自解放后，能源开发的增长速度也是比较快，但由于我国人口众多，且人口增长快，造成我国人均能源消费量水平低下，仅为每人每年吨标准煤，而1 吨标准煤的能量大概可以把400吨水从常温加热至沸腾。 二、能源构成以煤为主，燃煤严重污染环境 从目前状况看，煤炭仍然在我国一次能源构成中占70%以上，成为我国主要的能源，煤炭在我国城市的能源构成中所占的比例是相当大的。 以煤为主的能源构成以及62％的燃煤在陈旧的设备和炉灶中沿用落后的技术被直接燃烧使用，成为我国大气污染严重的主要根源。据历年的资料估算，燃煤排放的主要大气污染物，如粉尘、二氧化硫、氮氧化物、一硫化碳等，对我国城市的大气污染的危害已十分突出：污染严重、尤其是降尘量大；污染冬天比夏天严重；我国南方烧的高硫煤产生了另一种污染——酸雨；能源的利用率低增加了煤的消耗量。 三、农村能源供应短缺 我国农村的能源消耗，主要包括两方面，即农民生活和农业生产的耗能。我国农村人口多，能源需求量大，但农村所用电量仅占总发电量的14%左右。而作为农村主要燃料的农作物桔杆，除去饲料和工业原料的消耗，剩下供农民作燃料的就不多了。即使加上供应农民生活用的煤炭，以及砍伐薪柴，拣拾干畜粪等，也还不能满足对能源的需求。 电力市场现状： 2008年10月份，中国电力工业出现％的负增长，为十年来首次出现单月负增长。11月，部分省市用电增幅同比下降超过30％。在煤价大幅上涨和需求下滑的影响下，目前火电企业亏损面超过90％，预计全年火电全行业亏损将超过700亿元。 走势分析 2009年，走过今年“寒冬”的电力行业将机遇与挑战并存，挑战大于机遇。受整个经济下滑的影响，“过剩”的尴尬将继续显现。 电价矛盾将更加突出。今年以来，国家制定的煤电价格联动政策迟迟无法实施，导致发电企业亏损不断累积，电价矛盾日益尖锐。面对明年经济形势的复杂情况，电力销售价格能否适时调整，具有很大的不确定性。 结构调整有望借势“提速”。明年宽松的用电环境正好为中国电力结构调整腾出了时间和空间。面对今年的大变局，国内发电企业将从跑马圈地式的快速扩张，转向注重效益的发展模式。 燃烧科学的发展前景 燃烧学是一门正在发展中的学科。能源、航空航天、环境工程和火灾防治等方面都提出了许多有待解决的重大问题，诸如高强度燃烧、低品位燃料燃烧、煤浆(油-煤，水-煤，油-水-煤等)燃烧、流化床燃烧、催化燃烧，渗流燃烧、燃烧污染物排放和控制、火灾起因和防止等。 我国的能源现状也决定了必须大力的发展燃烧学科。 燃烧学的进一步发展将与湍流理论、多相流体力学、辐射传热学和复杂反应的化学动力学等学科的发展相互渗透、相互促进。 2、什么叫燃烧？
试内蒙古科技大学燃烧学题A
内蒙古科技大学2006/2007学年春学期 《工程燃烧学》考试试题 课程号：010317-0 考试方式：闭卷 使用专业、年级：安全2004 任课教师：陈伟鹏 考试时间：2 小时 备 注： 一、填空题(共7题， 每空1分，共20分) 1．根据母体物质炭化程度的不同，可将煤分为四类，分别为 、 、 、 。 2.根据时间而言，燃烧过程需要总时间应包括 、 、 三个阶段。 3．静止气体中的自由射流，沿射流的前进方向，可将射流分为 、 、 。 4．按火焰的几何形状分，火焰有 、 及 三种。 5．为了使可燃混合物开始燃烧，实际采用 、 两种方式。 6．根据元素分析值，煤的主要可燃物是， 、 。 7．按气体流动性质，把燃烧过程分为 、 、 。 二、简答题（共3题，每题8分，共24分） 1. 简述动力学燃烧、扩散燃烧和中间燃烧。 2. 简述漩流数的概念。 3. 简述点火的定义。 三、计算题（共3题，每题12分，共36分） 学生班级________________学生学号： □□□□□□□□□□□□学生姓名：________________ ………………装订线………装订线………装订线…………试卷须与答题纸一并交监考教师…………装订线………装订线………装订线………………
1．某厂使用高炉和焦炉混合煤气，煤气温度为28℃，由化验室分析的煤气成分为： CO2 C2H4 O2 H2 CH4 CO N2 焦炉煤气 3.1 2.9 0.4 57.9 25.4 9.0 1.3 高炉煤气13.9 0.3 3.0 0.6 26.4 56.0 求：两种煤气的发热量和当焦炉煤气与高炉煤气按3：7混合时，混合煤气的成分和发热量。（1m3干煤气吸收的水分重g＝31.1） 2．某厂使用高炉和焦炉混合煤气，煤气温度为28℃，由化验室分析的煤气成分如题1。该炉子的热负荷为6980kW。试计算： （1）每小时供应给炉子多少立方米煤气？ （2）若空气消耗系数为n＝1.05时，每小时应供应多少立方米空气？（3）废气量有多少。 （计算时忽略炉子的吸气和漏气并忽略空气中的水分）。 3．某敞焰无氧化加热炉，采用焦炉煤气加热，空气消耗系数为0.5，炉气实际温度控制在1300℃。焦炉煤气成分（％）为： CO2 C2H4 O2 H2 CH4 CO N2 H2O 焦炉煤气 3.02 2.83 0.39 56.5 24.8 8.77 1.26 2.43 求：炉内的气体成分和烟气量（炉气成分中CH4和烟粒含量可忽略不计，当温度为1300℃时水煤气反应平衡常数K3＝0.333）。 四、论述题（共2题，每题10分，共20分） 1．试论述氢的燃烧反应机理。 2．试论述燃烧前沿面的概念及其传播机理。
燃烧学复习题(超全)
1.说明煤的化学组成、挥发份及灰分、水分、碳分等对煤质特性的 影响？ 煤的化学组成主要由碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)等元素组成： 碳是煤中主要的可燃元素，在燃烧过程中放出大量的热；煤的炭化程度越高，含碳量就越大；含碳量高的煤难以着火与燃烬，但是发热量很高。 氢也是煤中主要的可燃元素，有效氢的发热量很高，是碳发热量的3～4倍，煤中氢含量先随着炭化程度的增加而增加，当煤中含碳量为85%时达到最大值，然后随着炭化程度的增加而下降。 氧是煤中有害的不可燃元素，煤中含氧量随着炭化程度的增加而下降，煤中氧含量的存在会使煤发热量降低。 氮是煤中的有害不可燃元素，其存在不但降低煤的发热量，而且会生成NOx 等污染物； 硫是煤中的有害元素，在煤燃烧过程中会生成SOx等有害污染物。 挥发分是煤在隔绝空气条件下加热到850℃时析出的气体。挥发分含量多的煤，着火容易，着火温度低，燃烬容易；挥发分含量少的煤，着火温度高，着火困难，燃烬非常困难。 灰分是指煤中所含的矿物质在燃烧过程中经过高温分解和氧化作用后生成的一些固体残留物。灰分含量高的煤不仅使煤的发热量减小，而且影响煤的着火与燃烧。由于燃烧烟气中飞灰浓度大，使受热面易受污染影响传热、降低效率，并使受热面易磨损而减少寿命。同时，对排烟中的含尘量必须采用高效除尘措施，使排烟中含尘降低到合格的排放指标。在煤的使用过程中，一定要重视煤的灰熔点，否则容易造成结渣，不利于燃烧过程中空气的流通和气流均匀分布，破坏燃烧过程的稳定运行。 水分是煤中的不可燃成分，其存在不仅降低了燃料的可燃质含量，含水量大的燃料发热量低，不易着火、燃烧，而且在燃烧时还要消耗热量使其蒸发和将蒸发的水蒸气加热，降低燃烧室温度，使锅炉效率降低，并使排烟损失加大，还易在低温处腐蚀设备。含水量大的煤使得制粉设备制粉困难，需要高温空气或烟气干燥。同时，水分大的煤也不利于运输，并使成本增加。但是，在高温火焰中水蒸气对燃烧具有催化、媒介作用，可以加速煤粉焦碳的燃烧，可以提高火焰黑度，增加火焰及烟气的辐射放热强度，加强燃烧室炉壁的辐射换热。另外，水蒸气分解时产生的氢分子和氢氧根可以提高火焰的热传导率。这样，水分使飞灰中碳粒减少，从而使机械不完全损失减少，TSP减少，同时水分的蒸发有利于疏松煤层，增加孔隙率，改善燃烧。因此综合考虑，应以合适水分为好。 煤中碳分包括固定碳和游离碳。固定碳是指在隔绝空气的情况下煤中挥发分析出后剩下的固体物质中的含碳量；游离碳是指挥发分中的含碳量。一般来说，煤的煤化程度越高，挥发分含量越少，固定碳含量越高。煤中固定碳含量高，不利于煤的着火和燃烧，煤难以燃烬。 2.什么是有效氢，什么是化合氢？ 有效氢：与碳、硫结合在一起的氢，也叫可燃氢，可进行燃烧反应，并放出
工程燃烧学试卷
工程燃烧学试卷 第 1 页共 2 页 一、名词解释(每小题2.5分，共10分) 1、着火热 2、绝热火焰温度 3、层流燃烧 4、反应焓 焓 二、填空题(每小题4分，共20分) 1、燃烧过程的特点:1) ;2) 2、盖斯定律指的是 3、化学反应速率指的是 4、活化能E指的是 、煤的可磨性系数指的是: 5 三、单项选择题(3分/每小题，共30分) 1、“一定体积的气体的摩尔数与其压力成正比”，气体压力,,,时该结论成立。 A:小于1MPa; B,5MPa; C:大于15MPa 2、可以用质量作用定律来描述反应速率的化学反应是:,,,,, A:基元反应; B:分支反应; C:燃烧反应 3、对总体反应而言，当反应物浓度增加而反应速度却降低时，则反应的级数是:, 第 2 页共 2 页 A:分数; B:负数; C:小数; 4、阿累尼乌斯公式不适用的化学反应是:,,,,,, A:催化反应; B:多相反应; C:链式反应;
5、根据谢苗诺夫热自燃理论，装有可燃气体的容器越大，可燃气体,,,, A:越不容易着火; B:越容易着火; C:温度越高; 6、根据链式自燃理论，使反应自动加速直至着火的主要原因是:,,,,, A:活化中心的不断积累; B:热量的不断积累; C:反应物浓度的不断积累; 7、民用燃气灶具不能混用燃气的原因是:,,,,,,, A:不同燃气具有不同的输送方式; B:不同燃气具有不同的物性参数; C:不同燃气具有不同的火焰传播速度; 8、混合气体层流火焰传播速度的最大值出现在:,,,,,, A:过剩空气系数略大于1(贫燃料); B:过剩空气系数略小于1(富燃料); C:过剩空气系数等于1; 9、湍流火焰传播速度高于层流火焰传播速度的主要原因是:,,,,, A:湍流的速度分布比层流的速度分布更均匀。 B:湍流火焰的流动速度更快; C:湍流火焰的峰面的面积更大; 10、在碳氢化合物燃烧过程中，1kg空气参与燃烧后，大约能放出:,,, A:3200 kJ热量; B:32000 kJ热量; C:320 kJ热量; 四、、问答题(共40分) 1、简要分析热力着火及链式分支链锁着火机理的区别,(10分) 答: 2、试述回流区稳焰的基本原理(10分) 3、在煤粉锅炉燃烧过程中，为什么必须采用热风输送煤粉才能保证煤粉的着火,而其它燃煤锅炉(如层燃锅炉或流化床锅炉)则没有这一要求,试从燃料着火理论分析它们着火的差异。 (20分)
燃料与燃烧第二版习题答案
《燃料与燃烧》习题解 （仅供参考） 第一篇 燃料概论 1. 某种煤的工业分析为：M ar =3.84, A d =10.35, V daf =41.02, 试计算它的收到基、干燥基、干燥无灰基的工业分析组成。 解：干燥无灰基的计算：0 2.41=daf V 98.58100=-=daf daf V Fc ; 收到基的计算 ar ar ar ar V M A FC ---=100 36.35100 100=--? =ar ar daf ar A M V V A ar = 9.95 FC ar = 50.85 干燥基的计算： 35.10=d A V d = 36.77; 88.52100=--=d d d A V FC 2. 某种烟煤成分为： C daf =83.21 H daf =5.87 O daf =5.22 N daf =1.90 A d =8.68 M ar =4.0; 试计算各基准下的化学组成。 解：干燥无灰基：80.3100=----=daf daf daf daf daf N O H C S 收到基： 33.8100 100=-? =ar d ar M A A 95.72100 100=--?=ar ar daf ar M A C C H ar =5.15 O ar =4.58 N ar =1.67 S ar =3.33 M ar =4.0 干燥基： 68.8=d A 99.75100 100=-? =d daf d A C C 36.5913.0=?=daf d H H
77.4913.0=?=daf d O O N d = N daf ×0.913 =1.74 47.3913.0=?=daf d S S 干燥无灰基：C daf =83.21 H daf =5.87 O daf =5.22 N daf =1.90 S daf =3.80 3. 人工煤气收到基组成如下： 计算干煤气的组成、密度、高热值和低热值； 解：干煤气中： H 2，d = 48.0×[100/（100-2.4）]=49.18 CO ，d = 19.3×1.025=19.77 CH 4，d = 13.31 O 2，d = 0.82 N 2，d = 12.30 CO 2，d = 4.61 ρ＝M 干/22.4＝(2×49.18%+28×19.77%+16×13.31%+32×0.82%+28× 12.30%+44×4.61%)/22.4 ＝ 0.643 kg/m 3 Q 高 ＝4.187×（3020×0.1977+3050×0.4918+9500×0.1331） ＝14.07×103 kJ/m 3＝ 14.07 MJ/ m 3 Q 低 ＝4.187×（3020×0.1977+2570×0.4918+8530×0.1331） ＝12.55×103 kJ/m 3＝ 12.55 MJ/ m 3 第二篇 燃烧反应计算 第四章 空气需要量和燃烧产物生成量 5. 已知某烟煤成分为（%）：C daf —83.21,H daf —5.87, O daf —5.22, N daf —1.90, S daf —3.8, A d —8.68, W ar —4.0, 试求： （1） 理论空气需要量L 0（m 3/kg ）； （2） 理论燃烧产物生成量V 0（m 3/kg ）; （3） 如某加热炉用该煤加热，热负荷为17×103kW ，要求空气消耗系数 n=1.35，求每小时供风量，烟气生成量及烟气成分。 解：（1）将该煤的各成分换算成应用成分： % 33.8100 4 100%68.8100100%=-?=-? =ar d ar W A A
燃烧学复习题
燃烧学复习题 第二章 1.简述比热容和物质原子个数之间的关系，并解释形成这一关系的原因。P14 一般而言，物质原子个数越多，比热容越大。分子内能由三个部分组成：平动、振动和转动。单原子分子只有平动动能，双原子分子中，能量储存于振动的化学键和基于两个正交轴的转动动能中，也有平动动能，双原子分子的比热容大于单原子分子的比热容，三原子分子比热容更大，一般而言，分子结构越复杂，摩尔热容越大。比热容Cv和Cp通常都是温度的函数。分子结构越复杂，其摩尔热容越大。机理分子内能由三部分组成，平动，振动，转动。根据量子理论，振动和转动的能量储存模式随温度的增加而变得活跃。 2.什么是生成焓？绝对焓、生成焓和显焓之间的关系。P23 标准状态下元素的化学键断裂并形成新的键而产生所需要的化合物时的净焓变化值.。绝对焓定义为生成焓和显焓之和。 3.什么情况下物质的生成焓为0？P23 在标准参考状态（T=298K，P=1atm）下所有稳定的元素在其最自然的状态时的生成焓设定为零。 4.什么是反应焓？和热值之间的关系？P27 完全反应条件下，在某一特定状态下产物的焓与反应物的焓的差叫作反应焓。热值与反应焓数值相等，但符号相反。 5.低位热值和高位热值有何区别？燃料和燃烧产物在什么状态下的放热量最 大？P27 高位热值（HHV）是假设所有产物都凝结成液体水时的燃烧热。这一情形下释放出最大的热量。低位热值（LHV）是指没有水凝结成液体的情况下的燃烧热。 6.当量比的定义？不同的当量比对于什么燃烧工况？P20
7. *化学当量空燃比和实际空燃比有何区别？ 理论上每千克燃料完全燃烧时需要空气的质量，这种空气和燃料的比例称为化学当量比。为了完全燃料，实际送入的空气量要大于理论空气量， 8. *绝热燃烧温度的定义？有哪些因素导致实际燃烧温度总是低于绝热燃烧温度？ 绝热燃烧温度，亦称“绝热火焰温度”，是燃料在绝热条件下实现完全燃烧时，燃烧产物所能达到的温度。包括定压绝热燃烧温度和定容绝对燃烧温度。在高温度燃烧中，燃烧产物不是简单的理想产物的混合物；主要成分离解产生次要成分。 因为实际燃烧时散热是不可避免的，为了完全燃烧，实际送入的空气量要大于理论空气量，以及火焰在高温时，部分燃烧产 物C02和H20分解成CO 、H2和02时要吸热。所以，实际燃烧 温度总是低于理论燃烧温度。 9. 定质量孤立系统中，燃烧化学平衡组分如何确定？P33 （热力学）第一定律，第二定律，状态方程 10. *在使用吉布斯函数来确定燃烧化学平衡组分时，有哪些限定条件？P33 给定温度、压力和化学当量比的条件下计算混合物的组成。G=H-TS 11. 如何用分压力计算平衡常数K p ？P35 12. 平衡常数K p 和0T G 的关系，及其对化学平衡的影响？P35
工程燃烧学简答题3
工程燃烧学简答题3 1.何为火焰稳定性？何谓回火？何谓脱火？工程上如何防止回火和脱火？ 答：①火焰稳定性：火焰传播速度与新鲜可燃混合气的流动速度两者大小相等，方向相反。 ②回火：预混可燃气体的火焰传播速度UL大于新鲜可燃混合气的流动速率W，火焰前沿位置将向新鲜可燃物的上游方向移动，则火焰向预混气体内部烧去称为回火。回火不仅仅发生于预混可燃气体的燃烧过程中，在固体燃料如煤粉燃烧过程中，也会发生回火。在工程上采用小孔或缩口等方法减小喷口直径、均匀喷口流速及冷却喷口等措施防止回火。具体措施如下：可燃混合气体从烧嘴流出的速度必须大于某一临界速度，后者与煤气成分、预热温度、烧嘴口径及气流性质等有关；当空气或煤气预热时，其出口速度还应该提高；注意保证出口断面上速度的均匀分布，避免使气流受到外界的扰动；对于燃烧能力大的烧嘴，需用气冷或水冷将烧嘴头进行冷却。 ③脱火：预混可燃气体的火焰传播速度U L远小于新鲜可燃混合气的流动速率W，火焰前沿位置将向燃烧产物的下游方向移动，则火焰被吹息或吹脱称为脱火。工程上采用各种形式的气流稳焰器或组织大小适中的高温回流区、合理控制预混气体流速W、各种形式的钝体等综合措施来防止脱火。具体措施如下：使气体的喷出速度与火焰传播速度相适应；采取措施构成强有力的点火源，如：燃烧通道突扩保证部分高温烟气回流到火焰根部；采用带涡流稳定器或带点火环的
烧；在燃烧器上安装辅助点火烧嘴或者在烧嘴前方设置起点火作用的高温砌体。 2.层流预混火焰稳定的条件？ 答：层流预混火焰稳定的条件：法向稳定条件符合余弦定律? =；切向稳定条件，存在着点火圈。 cos u w L
燃烧学题库简答题
1 硫在煤中的几种存在形式为什么是有害成分熔点与酸度的关系。 答：三种，1有机硫，来自母体，与煤成化和状态，均匀分布。2 黄铁矿硫与铁结合在一起，主要成分，硫化铁。3硫酸盐硫以各种硫酸盐的形式存在杂质中。有害成分：二氧化硫三氧化硫危害人体健康和造成大气污染。在加热炉中造成金属的氧化和脱碳，在锅炉中引起锅炉换热面的腐蚀。焦炭还能影响生铁和钢的质量。酸性程度高的灰分，熔点较高。 曼彻斯特的红> 22:03:42 2 说明煤灰分的定义，怎样确定灰分的熔点和酸度 答：煤中所含的矿物杂质（碳酸盐粘土矿物及微量稀土元素）在燃烧过程中经过高温分解和氧化作用后生成一些固体残留物。熔点：灰分式样软化到一定程度时的温度作为灰分的熔点。（三角锥软化到半球）。酸性成分与碱性成分之比作为灰分的酸度。 3、何为煤的半工业分析、全工业分析。分析方法及意义 煤的半工业分析是将一定质量的煤加热到110℃使其水分蒸发，以测出水分的含量，再在隔绝空气的条件下加热到850℃，并测出挥发分的含量，然后通以空气是固定碳全部燃烧，以测出灰分和固定碳的含量。 全工业分析是在办工业分析的基础上加上煤中S的含量，与煤的发热值的测定的煤的工业分析。 4 集中表述煤的化学组成有几种方法表示。有什么实际意义， 应用成分：C H O N P S灰分A 水分W七种组分所组成，包括全组分在内的成分，习惯上把她叫做应用基，上述各组分在应用基中的质量百分数叫做燃料的应用成分。干燥成分：不含水分的干燥基中的各组分的百分含量来表示燃料的化学成分。可燃成分：C H O N S五种元素在可燃基中的百分含量来表示燃料的成分。 5 工业炉使用气体燃料与固、液体相比有哪些优点 1，在各种染料中，气体燃料的燃烧过程最容易控制，也最容易实现自动调节2，气体燃料可以进行高温预热，因此可以利用低热值燃料来获得较高的燃烧温度并有利于节约燃料降低燃烧。3没有炉灰，固体废弃物。 6燃烧计算中需已知那些条件主要确定那几个参数 答：条件：（1）燃料完全燃烧，不考虑热分解2气体体积均指标况下体积3元素的公斤分子
内蒙古科技大学燃烧学试题A答案标准格式
内蒙古科技大学考试标准答案A及评分标准 课程名称：工程燃烧学考试班级：安全2004 考试时间：20 年月日时分至时分标准制订人：陈伟鹏 一、填空题(共7题，每空1分，共20分) 1．根据母体物质炭化程度的不同，可将煤分为四类，分别为泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤。 2.根据时间而言，燃烧过程需要总时间应包括混合时间、化学反应时 间、加热时间三个阶段。 3．静止气体中的自由射流，沿射流的前进方向，可将射流分为初始段、过渡段、自模段。 4．按火焰的几何形状分，火焰有直流锥形火焰、旋流火焰 及平火焰三种。 5．为了使可燃混合物开始燃烧，实际采用着火、点火两种方式。 6．根据元素分析值，煤的主要可燃物是，碳、氢。 7．按气体流动性质，把燃烧过程分为层流燃烧、紊流燃烧、 过渡燃烧。 二、简答题（共3题，每题8分，共24分） 1. 简述动力学燃烧、扩散燃烧和中间燃烧。 答：燃烧过程的速度受加热和化学反应速度的限制，叫动力学燃烧。3分 燃烧过程的速度受混合速度的限制，叫动力学燃烧。3分介于上述二者之间的燃烧过程属于中间燃烧。2分 2. 简述漩流数的概念。 答：无因次数群，s＝Gφ/(G x.R)可以用来反映旋转射流的旋流强度，叫做旋流数。4分Gφ为角动量，G x轴向动量。4分
3. 简述点火的定义。 答：先是一小部分可燃混合物着火4分，然后靠燃烧的传播，使可燃混合物的其余部分达到着火燃烧。4分 三、计算题（共3题，每题12分，共36分） 1．某厂使用高炉和焦炉混合煤气，煤气温度为28℃，由化验室分析的煤气成分为： CO2 C2H4 O2 H2 CH4 CO N2 焦炉煤气 3.1 2.9 0.4 57.9 25.4 9.0 1.3 高炉煤气13.9 0.3 3.0 0.6 26.4 56.0 求：两种煤气的发热量和当焦炉煤气与高炉煤气按3：7混合时，混合煤气的成分和发热量。（1m3干煤气吸收的水分重g＝31.1） 答：(1)查表5得1m3干煤气吸收水分得重量为g＝31.1 干煤气成分换算成湿成分：CO2湿＝0.00124g CO2干/（1＋0.00124 g CO2干）=2.79% 2分 成分焦炉煤气(%) 高炉煤气(%) CO2湿 2.98 13.38 C2H4湿 2.79 O2湿0.38 0.29 H2湿55.75 2.89 CH4湿24.45 0.38 CO湿8.66 25.39 N2湿 1.25 53.92 W 3.72 3.72 Σ100 100 焦炉煤气：Q低＝30.2CO湿+25.8 H2湿+85.5CH4湿+ 141C2H4湿 =4212千卡/m32分 高炉煤气：Q低＝30.2CO湿+25.8 H2湿+85.5CH4湿+ 141C2H4湿
消防燃烧学习题456yaya
第四章可燃气体的燃烧习题 1. 预混可燃气燃烧波的传播存在哪两种方式?各有什么特点? 略 2. 什么叫做火焰前沿?火焰前沿有什么特点?预混可燃气中火焰传播的机理是什么?其基本点分别是什么? 略 3. 层流预混火焰传播速度Sl 是如何规定的?影响层流预混火焰传播速度的因素主要有哪些?用本生灯测量火焰传播速度的要点是什么? 答：Sl 规定根据公式和定义解答。 影响因素7个。 4. 为什么灭火剂要具有低的导热系数和高的热容? 书上有。略。 5. 已知丙烷空气预混气的管径为1Ocm ，管中心气流速度u 0=484cm/s.测得沿半径方向上离管中心4.5cm 处上方火焰面的θi =60゜，求其火焰传播速度Sl. 解：)(98.45s cm S l = 注意：气流速度484cm/s 对应的半径是题目中已经给出的4.5cm ，不是根据r=0.9R 计算得出的！书中r=0.9R 是真实平均火焰传播速度的位置，本题恰好一致而已。 6. 已知氢气与空气混合气体体积V1=9升，混气为当量比，初温t1=0O C ，初压P1=0.1MPa ，一千摩尔氢气燃烧热为283918.1kJ/kmol ，水的汽化热为43931.8kJ/kmol ，氢气火焰传播速度Sl=335.3cm/s ，取热容比K=1.4，当混气进行绝热等容爆炸时，求以下各类参数：（1）爆炸温度t2，（2）爆炸压力P2，（3）升压时间，（4）平均升压速度，（5）爆炸威力指数，（6）爆炸总能量，（7）当t=5ms 时的瞬时压力。 7. 简述可燃气体爆炸参数的测量方法。 答：（1）静态可燃气爆炸试验 在爆炸室中预制一定浓度的可燃气与空气的混合物，压力为大气压，确保气体混合均匀 且处于静态，打开压力记录仪，启动点火源。测得和m dt dP ??? ??，m dt dP ??? ??可用t P ??近似。 （2）动态可燃爆炸试验
《消防燃烧学》习题456-yaya
第四章 可燃气体的燃烧习题 1. 预混可燃气燃烧波的传播存在哪两种方式?各有什么特点? 略 2. 什么叫做火焰前沿?火焰前沿有什么特点?预混可燃气中火焰传播的机理是什么?其 基本点分别是什么? 略 3. 层流预混火焰传播速度Sl 是如何规定的?影响层流预混火焰传播速度的因素主要有 哪些?用本生灯测量火焰传播速度的要点是什么? 答：Sl 规定根据公式和定义解答。 影响因素7个。 4. 为什么灭火剂要具有低的导热系数和高的热容? 书上有。略。 5. 已知丙烷空气预混气的管径为1Ocm ，管中心气流速度u 0=484cm/s.测得沿半径方 向上离管中心4.5cm 处上方火焰面的θi =60゜，求其火焰传播速度Sl. 解：)(98.45s cm S l 注意：气流速度484cm/s 对应的半径是题目中已经给出的4.5cm ，不是根据r=0.9R 计算得出的！书中r=0.9R 是真实平均火焰传播速度的位置，本题恰好一致而已。 6. 已知氢气与空气混合气体体积V1=9升，混气为当量比，初温t1=0O C ，初压 P1=0.1MPa ，一千摩尔氢气燃烧热为283918.1kJ/kmol ，水的汽化热为43931.8kJ/kmol ，氢气火焰传播速度Sl=335.3cm/s ，取热容比K=1.4，当混气进行绝热等容爆炸时，求以下各类参数： （1）爆炸温度t2，（2）爆炸压力P2， （3）升压时间，（4）平均升压速度，（5）爆炸威力指数，（6）爆炸总能量，（7）当t=5ms 时的瞬时压力。 7. 简述可燃气体爆炸参数的测量方法。 答：（1）静态可燃气爆炸试验 在爆炸室中预制一定浓度的可燃气与空气的混合物，压力为大气压，确保气体混合均匀
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。
燃烧学习题答案
祝！各位同学考试顺利，新年快乐！ 中国矿业大学《燃烧学》复习题参考答案 2011 / 7/ 9 第一章化学热力学与化学反应动力学基础 1、我国目前能源与环境的现状怎样？电力市场的现状如何？如何看待燃烧科学的发展前景？ 我国目前的能源环境现状： 一、能源丰富而人均消费量少 我国能源虽然丰富，但分布很不均匀，煤炭资源60%以上在华北，水力资源70%以上在西南，而工业和人口集中的南方八省一市能源缺乏。虽然在生产方面，自解放后，能源开发的增长速度也是比较快，但由于我国人口众多，且人口增长快，造成我国人均能源消费量水平低下，仅为每人每年0.9吨标准煤，而1 吨标准煤的能量大概可以把400吨水从常温加热至沸腾。 二、能源构成以煤为主，燃煤严重污染环境 从目前状况看，煤炭仍然在我国一次能源构成中占70%以上，成为我国主要的能源，煤炭在我国城市的能源构成中所占的比例是相当大的。 以煤为主的能源构成以及62％的燃煤在陈旧的设备和炉灶中沿用落后的技术被直接燃烧使用，成为我国大气污染严重的主要根源。据历年的资料估算，燃煤排放的主要大气污染物，如粉尘、二氧化硫、氮氧化物、一硫化碳等，对我国城市的大气污染的危害已十分突出：污染严重、尤其是降尘量大；污染冬天比夏天严重；我国南方烧的高硫煤产生了另一种污染——酸雨；能源的利用率低增加了煤的消耗量。 三、农村能源供应短缺 我国农村的能源消耗，主要包括两方面，即农民生活和农业生产的耗能。我国农村人口多，能源需求量大，但农村所用电量仅占总发电量的14%左右。而作为农村主要燃料的农作物桔杆，除去饲料和工业原料的消耗，剩下供农民作燃料的就不多了。即使加上供应农民生活用的煤炭，以及砍伐薪柴，拣拾干畜粪等，也还不能满足对能源的需求。 电力市场现状： 2008年10月份，中国电力工业出现4.65％的负增长，为十年来首次出现单月负增长。11月，部分省市用电增幅同比下降超过30％。在煤价大幅上涨和需求下滑的影响下，目前火电企业亏损面超过90％，预计全年火电全行业亏损将超过700亿元。 走势分析 2009年，走过今年“寒冬”的电力行业将机遇与挑战并存，挑战大于机遇。受整个经济下滑的影响，“过剩”的尴尬将继续显现。 电价矛盾将更加突出。今年以来，国家制定的煤电价格联动政策迟迟无法实施，导致发电企业亏损不断累积，电价矛盾日益尖锐。面对明年经济形势的复杂情况，电力销售价格能否适时调整，具有很大的不确定性。 结构调整有望借势“提速”。明年宽松的用电环境正好为中国电力结构调整腾出了时间和空间。面对今年的大变局，国内发电企业将从跑马圈地式的快速扩张，转向注重效益的发展模式。 燃烧科学的发展前景 燃烧学是一门正在发展中的学科。能源、航空航天、环境工程和火灾防治等方面都提出了许多有待解决的重大问题，诸如高强度燃烧、低品位燃料燃烧、煤浆(油-煤，水-煤，油-水-煤等)燃烧、流化床燃烧、催化燃烧，渗流燃烧、燃烧污染物排放和控制、火灾起因和防止等。 我国的能源现状也决定了必须大力的发展燃烧学科。 燃烧学的进一步发展将与湍流理论、多相流体力学、辐射传热学和复杂反应的化学动力学等学科的发展相互渗透、相互促进。
燃料燃烧计算例题
计算： 一、已知某烟煤的应用基成分为（%）：C y —74.31,H y —4.47, O y —4.36, N y —1.78, S y —2.75, A y —8.33, W y —4.0,煤的低位热值为：29.53（MJ/kg ） 试求： 1、理论空气需要量L 0（Nm3/kg ）和理论烟气量V 0（Nm3/kg ）; 2、如某加热炉用该煤加热，热负荷为17×103 kW ，过剩空气系数n=1.35，求该加热炉每小时的供风量，每小时的烟气生成量以及烟气的成分比例。 解：（1） 计算理论空气需要量L 0和理论烟气量V 0： () kg Nm O S H C L /74.701.036.475.247.4831.743821.0429.11100 1 83821.0429.1130=??? ? ??-+?+???= ? ??? ??-+?+??= () kg Nm L N W H S C V /08.874.779.0224.02878.1184247.43275.2100 31.74100791004.2228182321230 0=?+???? ??++++=+???? ??++++= （2）加热炉每小时所需煤量为： h kg Q m /10073.2295303600 101736001017333?=??=??=低 每小时的烟气生成总量： ()) /(10237.274.7)135.1(08.82073])1[3400h Nm L n V m V m V n tol ?=?-+?=-+?=?=（ 每小时需要的供风量： h Nm mnL L tol /10166.274.735.12073 340?=??==（可以据此选择鼓风机） 计算各烟气组分的小时体积量： )/(5.287520731004 .221231.741004.221232h Nm m C V co =??=?? = )/(9.392073100 4.22327 5.21004.223232h Nm m S V so =??=??=
03燃料燃烧计算与锅炉热平衡习题 (1)
第三章燃料燃烧计算与锅炉热平衡（1） 一、名词解释： 1、燃烧 2、完全燃烧 3、不完全燃烧 4、过量空气系数α 5、理论空气量 6、过量空气 7、漏风系数 8、飞灰浓度 9、理论烟气容积 10、理论干烟气容积 11、三原子气体容积份额 二、填空题： 1、当α>1、完全燃烧时，烟气的成分有________________________；当α>1、不 完全燃烧时，烟气的成分有________________________。 2、烟气焓的单位是“kJ/kg”，其中“kg”是指______________________。 3、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的RO2逐渐______，O2 逐渐_______，烟气侧的α逐渐_______，漏风总量逐渐________，飞灰浓度逐 渐______。 4、烟气中的过量空气（含水蒸气容积）ΔV=_________________。 5、利用奥氏烟气分析仪进行烟气分析时，先让烟气经过装有___________溶液的吸 收瓶1，以吸收烟气中的___________；再让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶2，以吸收烟气中的___________；最后让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶3，以吸收烟气中的___________。以上吸收顺序_________颠倒。 6、烟气成分一般用烟气中某种气体的_________占_________容积的_________表示。 7、完全燃烧方程式为__________________，它表明___________________________。 当α=1时，该方程式变为_________________，它表明______________________，利用它可以求___________________________。 8、计算α的两个近似公式分别为________________、_______________。两式的使
燃烧学》课程教学大纲
本科《工程燃烧学》课程教学大纲 课程中英文名称：工程燃烧学/Combustion Engineering 课程编码：012232309 课程性质：学科基础选修课 适用专业：安全工程 学时数： 48 ；其中：理论学时： 48 ；实践学时： 0 ；学分数： 3 ； 编写人：；审定人：； 一、课程简介 （一）课程教学目的与任务 课程教学目的：通过本课程的学习，使学生掌握燃料的分类及各种燃料的化学组成、定义、及燃烧计算方法。并能用所学的理论知识解释指导工程燃烧中遇到的问题，同时能够熟练的解决工程改造和设计中相关的燃烧计算问题。 课程教学任务：通过教学使学生掌握工程燃烧学的基本概念、基本理论，一方面为学生学习相关后续课程及进一步扩大专业知识面奠定坚实的基础；另一方面培养学生应用燃烧计算知识分析、解决工程实际中的燃烧问题的能力。 （二）课程教学的总体要求 使学生了解本课程的全部内容，理解大部分内容，掌握主要内容。 （三）课程教学内容 本课程主要内容包括：燃料概论、工程燃烧计算、燃烧理论基础、燃烧方法与燃烧装置、燃烧污染控制技术。 （四）先修课程及后续课程 先修课程：工程热力学与传热学、流体力学。 后续课程：矿井热灾害防治、矿井火灾防治。 二、课程教学总体安排 （一）学时分配建议表 学时分配建议表
（二）推荐教材及参考书目 1．教材 《工程燃烧学》.汪军，马其良，张振东中国电力出版社，2008年7月 2．参考书目 （1）《工程燃烧学》.童正明，张松寿，周文铸.中国计量出版社，2008年（2）《燃烧学》.徐通模.机械工业出版社，2011年 （三）课程考核方式 1．考核方式:期末闭卷笔试。 2．成绩构成:平时成绩占30%，期末考试占70%。 三、课程教学内容及基本要求 （一）燃料概论（6学时） 1．教学目的 使学生理解各种燃料的特点和使用性能。 2．教学重点与难点 （1）教学重点 固体及气体燃料成分表示方法及其换算，发热量计算。 （2）教学难点 燃料分析方法。 3．教学方法 以课堂讲授为主，课堂讨论、展示，上自习课，课下辅导等为辅的教学方法。4．教学内容： （1）燃料的概念与分类 （2）燃料的组成和特性 （3）固体燃料、液体燃料、气体燃料 （4）燃料分析方法 5．教学要求 理解：固体燃料、液体燃料、气体燃料的组成和特性； 了解：燃料分析方法； 掌握：固体及气体燃料成分表示方法及其换算，发热量计算。 6．学生练习 选取3～5个本章习题作为课后作业。 （二）工程燃烧计算（17学时） 1．教学目的 使学生理解并掌握燃烧过程中各项参数的基本计算。 2．教学重点与难点 （1）教学重点 燃烧空气量、烟气量、温度的相关计算。