燃料及燃燒除計算外的課后題 (2)

1、第一章1、試就成煤物質的碳化程度說明煤炭的種類及其特點。答：根據(jù)母體物質炭化程度不同可將煤分為四大類，即泥煤、褐煤、煙煤和無煙煤。泥煤：質地疏松、吸水性強、含氧量最多，含碳最少。使用性能揮發(fā)分高，反應性強，含硫量低，機械性能很差，灰分、熔點很低。褐煤：與泥煤相比，密度較大，含碳量較高，氧和氫含量較少，揮發(fā)分產(chǎn)較低。粘結性弱，極易氧化和自然，吸水性較強。煙煤：與泥煤相比，揮發(fā)分較少，密度較大，吸水性較小，含碳增加，氫和氧含量減少，具有粘結性。無煙煤：含碳量高，密度大，吸水性小，揮發(fā)分極小，組織致密而堅硬，熱值大，灰分少，含硫量低。2、說明煤的化學組成。答：C H O N S 灰分（A）、水分（W

2、）5、說明煤炭灰分的定義，怎樣確定煤炭灰分的熔點和酸度？煤炭灰分的酸度與灰分的熔點有什么關系？答：灰分（A） 所謂灰分，指的是煤中所含的礦物雜質在燃燒過程中經(jīng)過高溫分解和氧化作用后生成一些固體殘留物?；曳值娜埸c：灰分是多種化合物構成的，因此沒有固定的熔點。它是指灰分在軟化到一定程度的溫度。 灰分的酸度：是指灰分中的酸性成分與堿性成分之比。酸度越大，灰分熔點越高。7、煤的化學組成有幾種表示方法？答：應用基 C%+H%+O%+N%+S%+A%+W%=100%分析基 C%+H%+O%+N%+A%+W%=100%干燥基 C%+H%+O%+N%+S%+A%=100%可燃基 C%+H%+O%+N%+S%=

3、100%煤的工業(yè)分析內(nèi)容是測定水分，灰分，揮發(fā)分和固定碳的百分含量。8、煤的發(fā)熱量：1kg煤完全燃燒后所放出的燃燒熱叫它的發(fā)熱量。單位kj/kg。9、什么是煤的高發(fā)熱量和低發(fā)熱量？答：高發(fā)熱量 ：指燃料完全燃燒后燃燒產(chǎn)物冷卻到使其中的水蒸氣凝結成0的水時所放出的熱量。低發(fā)熱量 ：指燃料完全燃燒后燃燒產(chǎn)物中的水蒸氣冷卻到20時放出的熱量。煤的耐熱性是指煤在加熱時是否易于破碎而言。12、什么是煤的粘粘性和結焦性？答：粘粘性指的是粉碎后的煤在隔絕空氣的情況下加熱到一定溫度時，煤的顆?；ハ嗾辰Y形成焦塊的性質。煤的結焦性是指煤在工業(yè)煉焦的條件下，一種煤或幾種煤混合后的粘結性，也就是煤能煉出冶金焦的性質。

4、13、什么是煤的反應性和可燃性？答：煤的反應性是指煤的反應能力，也就是燃料中的碳與二氧化碳及水蒸氣進行還原反應的速度。 煤的可燃性指的是燃料中的碳與氧發(fā)生氧化反應的速度，即燃燒速度。第二章1、什么是重油？我國商品重油有幾種牌號？重油是原油加工后各種殘渣油的總稱。我國商品重油有四種型號即20、60、100、200號重油。2、何謂液體燃料的閃點、燃點和著火點？怎樣換算？當空氣中的蒸汽濃度達到遇到點火小火焰能使其發(fā)生閃火現(xiàn)象時，這時的油溫就叫做有的閃點。如果油溫超過閃點，使油的蒸發(fā)速度加快，以致閃火后能繼續(xù)燃燒而不熄滅，這時的油溫叫做油的燃點。如果繼續(xù)提高油溫，則油表面的蒸汽會自己燃燒起來，這種現(xiàn)象

5、叫自燃，這時的油溫叫做油的著火點。閃點、燃點和著火點是使用油或其他液體燃料時必須掌握的性能指標，因為它關系到用油的安全技術和重油的燃燒條件。3、什么是恩氏粘度？ 恩氏粘度Ec=t攝氏度200ml油流出時間20攝氏度200ml水流出時間4、什么是重油的摻混性、殘?zhí)?重油的摻混性是指幾種不同來源的重油摻混使用時不出現(xiàn)固體沈淀物或膠狀半凝固體，叫做摻混性好殘?zhí)渴侵赴咽驮诟艚^空氣條件下加熱，蒸發(fā)出油蒸汽后所剩下的一些固體碳素。第三章1、冶金工業(yè)中使用的氣體燃料主要有哪幾種？高爐煤氣、焦爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、天然氣2、說明煤氣成分的表示方法？所謂氣體燃料的濕成分指包括水蒸氣在內(nèi)的成分CO%+H2%+CH

6、4%+ +CO2%+N2%+O2%+H2O%=100% （注：字頭加“濕”字）所謂氣體燃料的干成分則不包括水蒸氣CO%+H2%+CH4%+ +CO2%+N2%+O2%=100% （注：字頭加“干”字）第四章1、燃燒反應計算是根據(jù)什么原理進行的？需要已知那些數(shù)據(jù)？有哪些假設條件？燃燒反應計算是按照燃料中的可燃物分子與氧化劑分子進行化學反應的反應式，根據(jù)物質平衡和熱量平衡的原理，確定燃燒反應的各參數(shù)。燃燒反應計算須知道燃料成分，并且是應用成分（對固、液體燃料）或濕成分（對氣體燃料）；如果原始數(shù)據(jù)不是這樣的成分，則首先要進行必要的成分換算?？諝獾闹饕煞质茄鯕夂偷獨?，假定干空氣的成分按質量為：氧占2

7、3.2%，氮占76.8%，按體積，氧占21%，氮占79%空氣中水蒸氣的含量通?？梢园茨硿囟龋ù髿鉁囟龋┫碌娘柡退羝坑嬎?。2、燃料在不同條件下燃燒，可以有四種不同情況：（1）n=1，完全燃燒；（2）n>1完全燃燒（3）n>1,不完全燃燒（4）n<1,不完全燃燒，假設燃料與空氣混合均勻，燃燒產(chǎn)物的熱分解反應忽略不計，試列出四種情況下燃燒產(chǎn)物中可能包括的成分。（1）CO2 H2O SO2 N2 (2)CO2 H2O SO2 N2 O2(3)CO2 CO H2O H2 SO2 CH4 N2(4)CO2 CO H2O H2 SO2 CH4 N2 O2 3、已知燃料成分和空氣消耗系

8、數(shù)，什么條件下才能用計算方法求得不完全燃燒產(chǎn)物的成分及生成量？什么條件下不能？不完全燃燒計算也是按反應前后的物質平衡計算的，因此只能對由于氧化劑供應不足（n<1）而造成的不完全燃燒進行計算，并認為混合式充分均勻的 需已知燃料成分，空氣消耗系數(shù)和燃燒反應的平衡溫度，否則不能。4、造成不完全燃燒的原因有哪些？各種不完全燃燒情況下的燃燒產(chǎn)物體積有何特點？一種情況是以完全燃燒為目的，但是由于設備或操作條件的限制，而未能達到完全燃燒。另一種情況是有意的組織不完全燃燒，以得到爐內(nèi)的還原性氣體。當n>1時，燃燒產(chǎn)物體積將比完全燃燒增加，不完全燃燒的程度越嚴重，燃燒產(chǎn)物的體積增加的越多當n1時，燃

9、燒產(chǎn)物生成量壁完全燃燒時有所減少，不完全燃燒程度越嚴重，生成量將越減少。第五章1、何謂燃燒溫度？何謂理論燃燒溫度？何謂燃料理論發(fā)熱溫度？他們各有何意義？其值決定于哪些因素？ 燃料燃燒時燃燒產(chǎn)物達到的溫度，即所謂燃燒溫度。在實際條件下的燃燒溫度與燃料種類、燃料成分、燃料條件和傳輸條件等各方面的因素有關。 理論燃燒溫度是燃料燃燒過程的一個重要指標，它表明某種成分的燃料在某一燃燒條件下所能達到的最高溫度。理論燃燒溫度是分析爐子的熱工計算的一個重要依據(jù)，對燃料和燃燒條件的選擇、溫度制度和爐溫水平的估計及熱交換計算方面，都有實際意義。 理論發(fā)熱溫度是從燃燒溫度的角度評價燃料性質的一個指標。2、試討論計算

10、理論燃燒溫度的各種方法的特點、計算條件和近似處理方法。 一、忽略熱分解所引起Vn.c產(chǎn)的變化 二、分解熱Q分可按分解度的近似值計算三、燃燒產(chǎn)物的比熱按近似比熱計算四、前兩項中確定比熱和分解度時所依據(jù)的溫度，可以按經(jīng)驗估計。內(nèi)插法：要先假設一個溫度作為確定比熱和分解度的依據(jù)。如果最終計算結果t理與假設的溫度相差較大，則應重新假設，反復計算。另一種計算近似理論燃燒溫度的方法是利用i-t圖。這一方法十分簡便，但只能用來粗略的近似估算理論燃燒溫度。第六章1、燃燒過程檢測控制的意義和主要內(nèi)容是什么？如何檢測？為了判斷燃燒室（或爐膛）中所實際達到的反應物和生成物的數(shù)量關系，以便控制燃燒過程，還必須對正在進

11、行的實際燃燒過程進行檢測控制。燃燒過程檢測控制的主要內(nèi)容是燃燒質量的檢測、包括空氣消耗系數(shù)和燃燒完全程度的檢測。燃燒完全程度可以用燃燒完全系數(shù)和不完全燃燒熱損失等指標來表示。不論是人工操作或自動控制，都應當根據(jù)對燃燒質量的檢測組織燃燒過程，是燃料利用達到最佳水平。2、為什么要測定計算空氣消耗系數(shù)？試分析各種計算方法的特點和應用條件?？諝庀南禂?shù)n值對燃燒過程有很大影響，是燃燒過程的一個重要指標。為了判斷燃燒室（或爐膛）中所實際達到的反應物和生成物的數(shù)量關系，以便控制燃燒過程，還必須對正在進行的實際燃燒過程進行檢測控制，使燃料利用率達到最佳水平。 方法：一、按氧平衡原理計算n值 二、按氮平衡原理

12、計算n值兩種方法均有完全燃燒和不完全燃燒公式，氧平衡原理計算n值這種方法比較簡便，而且對于在空氣中燃燒，在富氧空氣或純氧中燃燒均適用；氮平衡原理計算n值比較復雜，僅適用標準空氣，在純氧中不適用，用富氧空氣要修改系數(shù)。第八章燃燒反應屬于連鎖反應中的支鏈反應。1、何謂均相燃燒？何謂非均相燃燒？同相燃燒指燃料和氧化劑的物態(tài)相同。 異相燃燒指燃料和氧化劑的物態(tài)不同，2、何謂動力燃燒？何謂擴散燃燒？當t混<<t熱+t化時，燃燒過程進行的速度將主要的不是受混合速度的限制，而是受可燃混合物的加熱和化學反應速度的限制。這類燃燒過程稱動力燃燒。當t混>>t熱+t化時燃燒過程將主要受混合速

13、度的限制，這類燃燒過程稱擴散燃燒。第九章1、自然著火與被迫著火（點火）各有何特點?試比較之，著火溫度與點火溫度的概念有何聯(lián)系與區(qū)別？（1） 使可燃混合物整個容積同時達到某一溫度，超過該溫度，混合物便自動地、不再需要外界作用而著火達到燃燒狀態(tài)。這種過程叫做自然著火。（2） 在冷可燃混合物中，用一個不大的點熱源，在某一局部地方點火，先引起局部著火燃燒，然后也自動地向其他地方傳播，最終使整個混合物都達到著火溫度，這叫做被迫著火。著火溫度表示可燃混合物系統(tǒng)化學反應可以自動加速而達到自然著火的最低溫度。點火溫度與自然著火溫度在概念上有相似之處，即均指可以實現(xiàn)著火的最低溫度，但在數(shù)值上，點火溫度往往高于著

14、火溫度。2、討論著火溫度表達式 的物理概念和意義。為什么說著火溫度不是某種可燃物質的物理常數(shù)？該式表示在可以自然著火的條件下氣體的著火溫度與器壁溫度之間的關系。把所測定的著火溫度數(shù)值作為可燃物質的燃燒和爆炸性能的參考指標。著火溫度隨具體的熱力田間不同而不同，倘若改變散熱條件見圖page97圖9-2；如果改變器壁的初始溫度T。見圖page98圖9-3；若散熱曲線不變而改變發(fā)熱曲線見圖page98圖9-4。3、著火熱力理論和活化中心積累理論的基本內(nèi)容觀點是哪些？二者有何不同？熱力理論：由于系統(tǒng)內(nèi)熱靈的積累，使溫度升高，引起反應速度按阿累尼烏斯指數(shù)函數(shù)增加?；罨行睦碚摚河捎诜磻姆种够罨行难杆?/p>

15、增值導致反應速度急劇增加。區(qū)別：著火是以上兩種情況共同作用的結果，鏈自燃發(fā)生的條件是恒溫下壓力大于低限并小于高限。熱自燃發(fā)生的條件是壓力必須高于某溫度對應的壓力值。高溫時熱自燃起主導作用，低溫時鏈自燃起主導作用。4、著火溫度與著火濃度界限與可燃混合物的壓力、成分和溫度有何關系？ 濃度界限與可燃混合物的初始溫度有關，如果初始溫度不是常溫，而是預熱至高溫則濃度界限將會變寬；還與惰性氣體的含量有關加入惰性氣體使?jié)舛冉缦拮冋?、何謂“熄滅直徑”？有何實際意義？答：當管子直徑減少時，燃燒傳播速度將減少，管子直徑小于某一值時，燃燒將不能傳播，這一直徑稱“燃燒傳播臨界直徑”或“熄滅直徑”淬熄距離：當物體之

16、間距離減小時，燃燒傳播速度減小，當距離小于某一值時火焰將不能傳播，這一距離稱為淬熄距離2、層流預混火焰與穩(wěn)流預混火焰的結構特點各有何特點？預混燃燒火焰：指煤氣與空氣在進入燃燒室之前已均勻混合的可燃混合物燃燒的火焰。擴散燃燒火焰：指煤氣和空氣邊混合邊燃燒的火焰，油的燃燒和煤的燃燒火焰野屬于擴散燃燒3、作為工業(yè)爐窯用的燃燒裝置應具備那些條件？1) 在規(guī)定的符合條件下保證燃料的合理燃燒和燃燒過程的穩(wěn)定。2) 能組織火焰，使火焰具有一定的方向，外形，剛性等：3) 具有足夠的燃燒能力：4) 結構簡單，使用方便，堅固耐用。 4、燃料的燃燒過程主要分為那幾個階段？煤氣與空氣的混合：混合后的可燃氣體的加熱和著

17、火：完成燃燒化學反應。5、氣體燃料的燃燒方法有幾種？有焰燃燒法 無焰燃燒法 半無焰燃燒法6、有焰燒嘴的種類：套筒式燒嘴 帶渦流片的渦流式燒嘴 扁縫渦流式燒嘴 環(huán)縫渦流式燒嘴帶旋流室的預混燒嘴 火焰長度可調(diào)式燒嘴 燒臟發(fā)生爐煤氣的燒嘴天然氣燒嘴 平焰燒嘴 高速燒嘴 自身預熱式燒嘴 底氧化氮燒嘴7、穩(wěn)定和強化重油燃燒的基本途徑：改善霧化質量 共給適量的空氣，強化空氣與油霧的混合 保證燃燒區(qū)域和燃燒室的高溫8、油霧炬的特點：1） 油粒直徑（書P188）2） 霧化角3） 油粒流量密度及其分布4） 油霧射程9、固體燃料的燃燒方法：層狀燃燒法 粉煤噴流燃燒法 旋風燃燒法 沸騰燃燒法10、薄煤層流燃燒法的煤層較薄，只有100150mm,在煤層中不產(chǎn)生還原反應。厚煤層燃燒法也叫搬煤氣燃燒法，煤層較厚，200-400mm11、生產(chǎn)中常用的幾種層狀燃燒室：人工加煤的燃燒室 絞煤機 拋