燃料及燃燒除計(jì)算外的課后題 (2)

1、第一章1、試就成煤物質(zhì)的碳化程度說(shuō)明煤炭的種類及其特點(diǎn)。答：根據(jù)母體物質(zhì)炭化程度不同可將煤分為四大類，即泥煤、褐煤、煙煤和無(wú)煙煤。泥煤：質(zhì)地疏松、吸水性強(qiáng)、含氧量最多，含碳最少。使用性能揮發(fā)分高，反應(yīng)性強(qiáng)，含硫量低，機(jī)械性能很差，灰分、熔點(diǎn)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(jié)性弱，極易氧化和自然，吸水性較強(qiáng)。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(jié)性。無(wú)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(jiān)硬，熱值大，灰分少，含硫量低。2、說(shuō)明煤的化學(xué)組成。答：C H O N S 灰分（A）、水分（W

2、）5、說(shuō)明煤炭灰分的定義，怎樣確定煤炭灰分的熔點(diǎn)和酸度？煤炭灰分的酸度與灰分的熔點(diǎn)有什么關(guān)系？答：灰分（A） 所謂灰分，指的是煤中所含的礦物雜質(zhì)在燃燒過(guò)程中經(jīng)過(guò)高溫分解和氧化作用后生成一些固體殘留物?；曳值娜埸c(diǎn)：灰分是多種化合物構(gòu)成的，因此沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。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(diǎn)越高。7、煤的化學(xué)組成有幾種表示方法？答：應(yīng)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(cè)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(jié)成0的水時(shí)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(shí)放出的熱量。煤的耐熱性是指煤在加熱時(shí)是否易于破碎而言。12、什么是煤的粘粘性和結(jié)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(shí)，煤的顆?；ハ嗾辰Y(jié)形成焦塊的性質(zhì)。煤的結(jié)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(jié)性，也就是煤能煉出冶金焦的性質(zhì)。

4、13、什么是煤的反應(yīng)性和可燃性？答：煤的反應(yīng)性是指煤的反應(yīng)能力，也就是燃料中的碳與二氧化碳及水蒸氣進(jìn)行還原反應(yīng)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(yīng)的速度，即燃燒速度。第二章1、什么是重油？我國(guó)商品重油有幾種牌號(hào)？重油是原油加工后各種殘?jiān)偷目偡Q。我國(guó)商品重油有四種型號(hào)即20、60、100、200號(hào)重油。2、何謂液體燃料的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和著火點(diǎn)？怎樣換算？當(dāng)空氣中的蒸汽濃度達(dá)到遇到點(diǎn)火小火焰能使其發(fā)生閃火現(xiàn)象時(shí)，這時(shí)的油溫就叫做有的閃點(diǎn)。如果油溫超過(guò)閃點(diǎn)，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(shí)的油溫叫做油的燃點(diǎn)。如果繼續(xù)提高油溫，則油表面的蒸汽會(huì)自己燃燒起來(lái)，這種現(xiàn)象

5、叫自燃，這時(shí)的油溫叫做油的著火點(diǎn)。閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和著火點(diǎn)是使用油或其他液體燃料時(shí)必須掌握的性能指標(biāo)，因?yàn)樗P(guān)系到用油的安全技術(shù)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(shí)間20攝氏度200ml水流出時(shí)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(lái)源的重油摻混使用時(shí)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?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣、天然氣2、說(shuō)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(yīng)計(jì)算是根據(jù)什么原理進(jìn)行的？需要已知那些數(shù)據(jù)？有哪些假設(shè)條件？燃燒反應(yīng)計(jì)算是按照燃料中的可燃物分子與氧化劑分子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)式，根據(jù)物質(zhì)平衡和熱量平衡的原理，確定燃燒反應(yīng)的各參數(shù)。燃燒反應(yīng)計(jì)算須知道燃料成分，并且是應(yīng)用成分（對(duì)固、液體燃料）或濕成分（對(duì)氣體燃料）；如果原始數(shù)據(jù)不是這樣的成分，則首先要進(jìn)行必要的成分換算?？諝獾闹饕煞质茄鯕夂偷?dú)?，假定干空氣的成分按質(zhì)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常可以按某溫度（大氣溫度）下的飽和水蒸汽含量計(jì)算。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(shè)燃料與空氣混合均勻，燃燒產(chǎn)物的熱分解反應(yīng)忽略不計(jì)，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(jì)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(jì)算也是按反應(yīng)前后的物質(zhì)平衡計(jì)算的，因此只能對(duì)由于氧化劑供應(yīng)不足（n<1）而造成的不完全燃燒進(jìn)行計(jì)算，并認(rèn)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(yīng)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(diǎn)？一種情況是以完全燃燒為目的，但是由于設(shè)備或操作條件的限制，而未能達(dá)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(dāng)n>1時(shí)，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(yán)重，燃燒產(chǎn)物的體積增加的越多當(dāng)n1時(shí)，燃

9、燒產(chǎn)物生成量壁完全燃燒時(shí)有所減少，不完全燃燒程度越嚴(yán)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(shí)燃燒產(chǎn)物達(dá)到的溫度，即所謂燃燒溫度。在實(shí)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(guān)。 理論燃燒溫度是燃料燃燒過(guò)程的一個(gè)重要指標(biāo)，它表明某種成分的燃料在某一燃燒條件下所能達(dá)到的最高溫度。理論燃燒溫度是分析爐子的熱工計(jì)算的一個(gè)重要依據(jù)，對(duì)燃料和燃燒條件的選擇、溫度制度和爐溫水平的估計(jì)及熱交換計(jì)算方面，都有實(shí)際意義。 理論發(fā)熱溫度是從燃燒溫度的角度評(píng)價(jià)燃料性質(zhì)的一個(gè)指標(biāo)。2、試討論計(jì)算

10、理論燃燒溫度的各種方法的特點(diǎn)、計(jì)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(jì)算三、燃燒產(chǎn)物的比熱按近似比熱計(jì)算四、前兩項(xiàng)中確定比熱和分解度時(shí)所依據(jù)的溫度，可以按經(jīng)驗(yàn)估計(jì)。內(nèi)插法：要先假設(shè)一個(gè)溫度作為確定比熱和分解度的依據(jù)。如果最終計(jì)算結(jié)果t理與假設(shè)的溫度相差較大，則應(yīng)重新假設(shè)，反復(fù)計(jì)算。另一種計(jì)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(jiǎn)便，但只能用來(lái)粗略的近似估算理論燃燒溫度。第六章1、燃燒過(guò)程檢測(cè)控制的意義和主要內(nèi)容是什么？如何檢測(cè)？為了判斷燃燒室（或爐膛）中所實(shí)際達(dá)到的反應(yīng)物和生成物的數(shù)量關(guān)系，以便控制燃燒過(guò)程，還必須對(duì)正在進(jìn)

11、行的實(shí)際燃燒過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)控制。燃燒過(guò)程檢測(cè)控制的主要內(nèi)容是燃燒質(zhì)量的檢測(cè)、包括空氣消耗系數(shù)和燃燒完全程度的檢測(cè)。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(biāo)來(lái)表示。不論是人工操作或自動(dòng)控制，都應(yīng)當(dāng)根據(jù)對(duì)燃燒質(zhì)量的檢測(cè)組織燃燒過(guò)程，是燃料利用達(dá)到最佳水平。2、為什么要測(cè)定計(jì)算空氣消耗系數(shù)？試分析各種計(jì)算方法的特點(diǎn)和應(yīng)用條件?？諝庀南禂?shù)n值對(duì)燃燒過(guò)程有很大影響，是燃燒過(guò)程的一個(gè)重要指標(biāo)。為了判斷燃燒室（或爐膛）中所實(shí)際達(dá)到的反應(yīng)物和生成物的數(shù)量關(guān)系，以便控制燃燒過(guò)程，還必須對(duì)正在進(jìn)行的實(shí)際燃燒過(guò)程進(jìn)行檢測(cè)控制，使燃料利用率達(dá)到最佳水平。 方法：一、按氧平衡原理計(jì)算n值 二、按氮平衡原理

12、計(jì)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(jì)算n值這種方法比較簡(jiǎn)便，而且對(duì)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(jì)算n值比較復(fù)雜，僅適用標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)屬于連鎖反應(yīng)中的支鏈反應(yīng)。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(dòng)力燃燒？何謂擴(kuò)散燃燒？當(dāng)t混<<t熱+t化時(shí)，燃燒過(guò)程進(jìn)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(xué)反應(yīng)速度的限制。這類燃燒過(guò)程稱動(dòng)力燃燒。當(dāng)t混>>t熱+t化時(shí)燃燒過(guò)程將主要受混合速

13、度的限制，這類燃燒過(guò)程稱擴(kuò)散燃燒。第九章1、自然著火與被迫著火（點(diǎn)火）各有何特點(diǎn)?試比較之，著火溫度與點(diǎn)火溫度的概念有何聯(lián)系與區(qū)別？（1） 使可燃混合物整個(gè)容積同時(shí)達(dá)到某一溫度，超過(guò)該溫度，混合物便自動(dòng)地、不再需要外界作用而著火達(dá)到燃燒狀態(tài)。這種過(guò)程叫做自然著火。（2） 在冷可燃混合物中，用一個(gè)不大的點(diǎn)熱源，在某一局部地方點(diǎn)火，先引起局部著火燃燒，然后也自動(dòng)地向其他地方傳播，最終使整個(gè)混合物都達(dá)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(xué)反應(yīng)可以自動(dòng)加速而達(dá)到自然著火的最低溫度。點(diǎn)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(shí)現(xiàn)著火的最低溫度，但在數(shù)值上，點(diǎn)火溫度往往高于著

14、火溫度。2、討論著火溫度表達(dá)式 的物理概念和意義。為什么說(shuō)著火溫度不是某種可燃物質(zhì)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(guān)系。把所測(cè)定的著火溫度數(shù)值作為可燃物質(zhì)的燃燒和爆炸性能的參考指標(biāo)。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(jiàn)圖page97圖9-2；如果改變器壁的初始溫度T。見(jiàn)圖page98圖9-3；若散熱曲線不變而改變發(fā)熱曲線見(jiàn)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(diǎn)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(yīng)速度按阿累尼烏斯指數(shù)函數(shù)增加。活化中心理論：由于反應(yīng)的分支使活化中心迅速

15、增值導(dǎo)致反應(yīng)速度急劇增加。區(qū)別：著火是以上兩種情況共同作用的結(jié)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(duì)應(yīng)的壓力值。高溫時(shí)熱自燃起主導(dǎo)作用，低溫時(shí)鏈自燃起主導(dǎo)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(guān)系？ 濃度界限與可燃混合物的初始溫度有關(guān)，如果初始溫度不是常溫，而是預(yù)熱至高溫則濃度界限將會(huì)變寬；還與惰性氣體的含量有關(guān)加入惰性氣體使?jié)舛冉缦拮冋?、何謂“熄滅直徑”？有何實(shí)際意義？答：當(dāng)管子直徑減少時(shí)，燃燒傳播速度將減少，管子直徑小于某一值時(shí)，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(dāng)物體之

16、間距離減小時(shí)，燃燒傳播速度減小，當(dāng)距離小于某一值時(shí)火焰將不能傳播，這一距離稱為淬熄距離2、層流預(yù)混火焰與穩(wěn)流預(yù)混火焰的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)各有何特點(diǎn)？預(yù)混燃燒火焰：指煤氣與空氣在進(jìn)入燃燒室之前已均勻混合的可燃混合物燃燒的火焰。擴(kuò)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(kuò)散燃燒3、作為工業(yè)爐窯用的燃燒裝置應(yīng)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(guò)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，堅(jiān)固耐用。 4、燃料的燃燒過(guò)程主要分為那幾個(gè)階段？煤氣與空氣的混合：混合后的可燃?xì)怏w的加熱和著

17、火：完成燃燒化學(xué)反應(yīng)。5、氣體燃料的燃燒方法有幾種？有焰燃燒法 無(wú)焰燃燒法 半無(wú)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(yù)混燒嘴 火焰長(zhǎng)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(yù)熱式燒嘴 底氧化氮燒嘴7、穩(wěn)定和強(qiáng)化重油燃燒的基本途徑：改善霧化質(zhì)量 共給適量的空氣，強(qiáng)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(diǎn)：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(fēng)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(yīng)。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(jī) 拋