燃料与燃烧部分习题答案

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1、燃料与燃烧部分习题答案燃料与燃烧习题解答第一篇 燃料概论1. 某种煤的工业分析为：Mar=3.84, Ad=10.35, Vdaf=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： ;收到基的计算 Aar = 9.95FCar = 50.85干燥基的计算： Vd = 36.77; 2. 某种烟煤成分为：Cdaf=83.21 Hdaf=5.87 Odaf=5.22 Ndaf=1.90 Ad=8.68 Mar=4.0; 试计算各基准下的化学组成。 解：干燥无灰基： 收到基： Har=5.15 Oar=4.58 Nar=1.67 Sar=3.33 Mar=4.

2、0 干燥基： Nd = Ndaf0.913 =1.74 干燥无灰基：Cdaf=83.21 Hdaf=5.87 Odaf=5.22 Ndaf=1.90 Sdaf=3.803. 人工煤气收到基组成如下： H2 CO CH4 O2 N2 CO2 H2O 48.0 19.3 13.0 0.8 12.0 4.5 2.4 计算干煤气的组成、密度、高热值和低热值； 解：干煤气中： H2，d = 48.0100/（100-2.4）=49.18 CO，d = 19.31.025=19.77 CH4，d = 13.31 O2，d = 0.82 N2，d = 12.30 CO2，d = 4.61 M干/22.4(2

3、49.18%+2819.77%+1613.31%+320.82%+2812.30%+444.61%)/22.4 0.643 kg/m3 Q高 4.187（30200.1977+30500.4918+95000.1331）14.07103 kJ/m3 14.07 MJ/ m3 Q低 4.187（30200.1977+25700.4918+85300.1331）12.55103 kJ/m3 12.55 MJ/ m3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（%）：Cdaf83.21,Hdaf5.87, Odaf5.22, Ndaf1.90, Sdaf3.8, Ad

4、8.68, War4.0,试求：（1） 理论空气需要量L0（m3/kg）；（2） 理论燃烧产物生成量V0（m3/kg）;（3） 如某加热炉用该煤加热，热负荷为17103kW，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： 计算理论空气需要量L0： （2）计算理论燃烧产物生成量V0： （3） 采用门捷列夫公式计算煤的低发热值： Q低= 4.18781C+246H26（OS）6W= 4.1878172.95+2465.1526（4.583.33）64= 29.80（MJ/m3）每小时所需烟煤为：每小时烟气生成量：每小时供风量： 计算烟气

5、成分： 计算烟气百分比组成：CO2=12.45% SO2=0.21% H2O=5.73% N2=76.36% O2=5.25% 6. 某焦炉干煤气%成分为：CO9.1；H257.3；CH426.0；C2H42.5；CO23.0；O20.5；N21.6；煤气温度为20。用含氧量为30%的富氧空气燃烧，n=1.15，试求：（1） 富氧空气消耗量Ln（m3/m3）（2） 燃烧产物成分及密度解：应换成湿基（即收到基）成分计算：将煤气干燥基成分换算成湿基成分：当煤气温度为20，查附表5，知：gd，H2O =18.9（g/m3） H2O湿 =（0.0012418.9）100/（1+0.0012418.9）

6、= 2.29 CO湿 =CO干%（100H2O湿）/100=8.89 同理： H2湿=55.99 CH4湿=25.40 O2湿=0.49 CO2湿=2.93 N2湿=1.57 C2H4湿=2.44（1） 计算富氧燃烧空气消耗量： （2） 计算燃烧产物成分：烟气量为： Vn=4.125（m3/m3） 烟气成分百分比： CO2=10.20 H2O=27.60 N2=58.93 O2=3.27 (3) 计算烟气密度： 7. 某焦炉煤气，成分同上题，燃烧时空气消耗系数n=0.8，产物温度为1200，设产物中O2，=0，并忽略CH4，不计，试计算不完全燃烧产物的成分及生成量。 解：（1）碳平衡公式： （

7、2）氢平衡方程式： （3）氧平衡方程式： （4）氮平衡方程式： （5）水煤气反应平衡常 查附表6 当t=1200时，K=0.387 各式联立求解得： 算得百分比为： VH2 = 0.207(m3/m3) H2， = 4.84 VCO = 0.153 (m3/m3) CO， = 3.57 VCO2 = 0.267(m3/m3) CO2，= 6.24 VH2O = 0.933(m3/m3) H2O，= 21.80 VN2 = 2.72(m3/m3) N2， = 63.55 Vn = 4.28(m3/m3) 8. 已知某烟煤含碳量为Car80（%），烟气成分经分析为（干成分）CO2，-15（%）；

8、CO，-3.33（%）。试计算其干燃烧产物生成量。 解： 以1kg烟煤为基准则有 C=0.8kg由碳平衡方程式： 第五章 燃烧温度4. 烟煤： C H O N S W A 72.955.15 4.60 1.67 3.33 4.00 8.33计算燃料理论发热温度 解：（1）解法一：求解方程组法由方程： 由第四章第5题计算 Qd = 29808.7（kJ/kg） 烟气成分： CO2= 16.66 H2O= 7.67 N2= 75.68 查表5-1得各系数A，并代入公式得 整理得： 解得： t热=2189（2）解法二： 比热近似法 由前章计算： V0=8.19（m3/kg） 查表5-2 C产=1.6

9、7（kg/m3） t热=29808.7/（8.191.67）= 2179（3）解法三：采用内插法 由前述计算：取t1=2373K t2=2473K 试算i1与i2又附表7查的各成分的平均比热后，计算I 比较： i1ii2所以 t热 = 2157 （4）解法四： 迭代法 t热 = 设 t0 = 2100 则t0 = 2158 t1 = 2150 t1 = 2152 t2 = 2151 t1 = 2152 所以 t热 = 21525. 焦炉煤气： CO H CH4 C2H4 CO2 O2 N2 9.157.3 26.0 2.5 3.0 0.5 1.6 H2O=0.0235， n=1.05, t空=

10、400求理论燃烧温度；解：如同第四章第6题，先将干燃气转换成湿基（即收到基）： CO H CH4 C2H4 CO2 O2 N2 H2O 8.89 55.99 25.40 2.44 2.93 0.49 1.572.29t理=（Qd+Q燃+Q空Q分）/V0C产+（LnL0）C空 Q燃=C燃t燃查表5-2： t燃=20 C燃=1.38Q燃=1.3820 = 27.6（kJ/m3） Q空=LC空t空 查表5-2： t空=400 C空=1.34Q空=4.611.34400=2471（kJ/m3）由燃烧计算知：L0 = 0.901/0.21 = 4.29（m3/ m3） Ln = nL0 =1.050.901/0.21 = 4.505（m3/ m3）烟气成分为： VCO2 = 0.421(m3/m3) CO2，= 8.13VH2O = 1.140(m3/m3) H2O，= 22.00VN