燃料及燃烧

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1、3.1 固体燃料的组成为何要用四种基准表示？它们各适用与哪些场合？答：a收到基、b分析基、C干燥基、d干燥无灰基3.2 燃料发热量越高，其理论与实际燃烧温度也越高。试分析该说法是否正确并说 明原因。答：正确。3. 3 已知烟煤的干燥无灰基组成(% )为：C dafH dafO dafN dafS daf82.46.09.21.70.7测得空气干燥基水分 M ad3 %,灰分 A ad=15 %,收到基水分 M ar 5 %,计算：lKg干燥无灰基煤折合成空气干燥基、收到基时各为若干？收到基时该烟煤的组成百 分率。解：1吨干燥无灰基煤折合为空气干燥基为：100x 100-化+辱100100-(3

2、+15)=1.22 k1QQ 眩厂A ar =A ad x 呼応=15100-5100-3=14.7 kg1 kg干燥无灰基煤折合收到基为1001001 x如打 xW0-C5 + 14.7) =1.24同理 ：C ar =66.1 H ar =4.8 =0.6A ar =14.73.4已知重油组成( % )为：CHO87.011.50.1O ar =7.4N ar =1.4S arNS MA0.80.50.070.03设某窑炉在燃烧室空气系数a - 1.2用油量为 200Kg/h计算： 每小时实际空气用量 (Bm3/h) ； 每小时实际湿烟气生成量 Bm 3 /h) ； 干烟气及湿烟气组成百分

3、率。22.487H.50 50.1解：(1 ) 1 kg重油理论需氧气量:VOO2 =100 (12 +=2.27Bm 31 k重油实际需空气量:v a = a V O O2100100X 茁=1.2 X2.27 X21=12.98 Bm 31h 实际空气用量 ： V =200 X 12.98=2596Bm 3(2)1 kg实际生成烟气量:V22.4 。巴 L =而(正 + 32 +23 +H.O79(a T)V O a +21 v o02X 2.2722.410087(12 +11.50.50.80.071007928 + 诣)+(1.2-1)2.2721+21=13.63Bm 3每小时实际

4、湿烟气生成量:V=200X 13.67=2726 Bm 3(3) 湿烟气含量 :8722.4X21 10CO 2含量：=11.91%0.0722.4U.5x.22AH 2 ：100玄1甌13.63+100x21x13.63 =9 45%0.弘224SO 2 ： 1卞 32 x 1363 =0.03% 1)述巳(1.2 1)汽 227O 2 ：1弓出=.63=3.34%QE224I磊心”罟=75.27%N 2 ： 100 淞弘 1? .63 +13.63(4) 烟气密度 ：44x11.91+13x9.45+23x75.27 + 64x0.03+32x3.3422.4x100=1.30 kg /m

5、 3 3.5 某窑炉使用发生炉煤气为燃料，其 组成( % )为：CO 2 CO H 2 CH 4 C 2 H 4 O 2 N 2 H 2 S H 2 O5.625.912.72.50.40.246.91.44.4燃烧时a = 1.1，计算： 燃烧所需实际空气量(Bm 3 / Bm 3煤气)； 实际生成湿烟气量( Bm 3 / Bm 3 煤气)； 干烟气及湿烟气组成百分率。解：( 1 )燃烧时需实际空气量：V a O =0.0238( CO+H 2 ) +0.0952CH 4 +0.047 6 X 3 X C 2 H 4 +0.0714H 2 S-0.047602=0.0238 ( 25.6+1

6、2.7 ) +0.0952 X 2.5+0.0476 X 3 X 0.4+0.0714 X 1.4 -0.0476 X 0.2=1.29Bm 3 / Bm 3(2) 实际生成湿烟气量 ：V L =V L 0 +( a T)V 0 aV O L =CO+CO 2 +H 2 +H 2 O+3CH 4 +4C 2 H 4 +2H 2 S+N 2 %+V a 0 X 79%=25.6+5.6+12.7+4.4+3 X 2.5+4 X 0.4+2 X 1.4+46.9%+1.29 X 79%=2.098 Bm 3 / Bm 3V L =2.098+(1.1-1) X 1.29=2.23 Bm 3 / B

7、m 3(3) 干烟气及湿烟气百分组成 :CO 2 V =X 100%=X 100%=15.6%同理： SO 2 V =0.63%H 2 O=10.87% O 2 =1.23%N 2 =71.7%10Q干烟气:CO 2 = 100TO師 X 15.6=17.48%同理 :SO 2 =0.71% O 2 =1.36% N 2 =80.45%3.6 题3.5 中当高温系数n = 85 %，空气、煤气均为20 C,计算实际燃 烧温度。若空气预热至100 C时，此时实际燃烧温度较不预热时提高了多少？解:0 20 C平均比热可分别查表得：C f =1.32kj/Bm 3 . CCa=1.296 kj/Bm

8、 3 . C理论燃烧温度:t th =煤气的低位热量 ：Q net =126CO+108H 2 +358CH 4 +590C 2 H 4 +232H 2 S=126 X 25.9+108 X 12.7+358 X 2.5+590 X 0.4+232 X 1.4=6090.8 kj/Bm 3把Q net代入得：tth =6090.8+ 1.32x2Q + 1.44； 20x1.2966154.22.24C2.24C即 :2.24Cl t th =6154.52设：t th1 =1700 C C 1 1.665 kj/Bm 3 . C则：2.24 X 1.665 X 1700=6340.32 61

9、54.53 同理:t th2 =1600 CC 2 1.65 kj/Bm 3 . C则:2.24 X 1.65 X 1600=5913.6 V 6154.52 由线性内插法 :17006340.32-6154.52=6340.32-5913.6得：t th =1656.46 C实际温度：t p = n - t th =0.85 X 1656.46=1408 C查表得:C a100 =1.3 kj/Bm 3 . C2.24Q6090.S+1.32 20 + 1.44x20x1.3所以:t th =即 : 2.24C l t th =6304.4设：t th1 =1700 C C 1 1.665

10、kj/Bm 3 . C则:2.24 X 1.665 X 1700=6340.32 6304.4同理:t th2 =1600 C C 2 1.65 kj/Bm 3 . C则:2.24 X 1.65 X 1600=5913.6 V 6304.41700血 6340.32-66304.4 =6340.32-59B.6得：t th =1692 C实际温度 :t p = n .t th =0.85 X 1692=1438.2 C提高 : 1438. 2-1408=30. 2 C3. 7 燃料在什么条件下才能着火燃烧？为什么煤气在着火浓度范围之外不能正常燃烧？固态碳的燃烧速度与哪些因素有关？答： 任何燃料

11、的燃烧过程都包括“着火”及“燃烧”两个阶段，由缓慢氧化反应转变为剧 烈氧化反应的瞬间称为着火，持续剧烈氧化反应称为燃烧。燃料只有达到着火温度才能稳定燃 烧 。当气体燃料与空气混合后，气体燃料占整个混合气体的体积百分比必须在一定的范围内， 才能着火燃烧，这一范围称为着火浓度范围或着火浓度极限。与碳的氧化反应速度、空气及燃 烧产物的扩散速度有关。3. 8 火焰传播速度的大小对煤气的燃烧过程有哪些不利影响？答：当可燃气体与空气的混合物经燃烧管喷入窑炉时，气体流速逐渐降低，接受窑内燃烧 产物传出的热量而燃烧。若在点燃处气体的流速大于其火焰传播速度时，则火焰根部不断向前 移动，最后火焰根部可能稳定于两者

12、速度相等处。若气体的喷出速度较火焰传播速度小得多时， 则火焰根部可能移至燃烧管中，发生“回火”现象，有可能发生爆炸的危险。这种情况在使用 无焰烧嘴时较易发生，因煤气与空气在燃烧之前已经混合好，若煤气在烧嘴内迅速燃烧则将引 起爆炸。若气体的喷出速度比火焰传播速度大较多时，则火焰根部会远离燃烧管，若气体混合 物喷出后不能预热而燃烧，就会发生“脱火”现象，火焰有被吹熄的危险。火焰传播速度与气 体的喷出速度要相当，因此火焰传播速度可用于确定可燃气体最合适的喷射速度，它是一个非 常重要的参数。3. 9 气体燃料的燃烧方式有哪几种？各有何特点？答： A 长焰燃烧 也称为扩散式燃烧，燃气（或称煤气）在烧嘴内

13、完全不和空气混合，待 喷出后靠扩散作用与空气混合进行燃烧，火焰较长。B 短焰燃烧 燃气在烧嘴内预先和部分空气（即一次空气）混合，喷出后部分燃烧， 而另一部分与二次空气混合后继续燃烧，火焰较短。C 无焰燃烧 燃气和空气在进烧嘴前或在烧嘴内完全混合，在烧嘴内或喷出后，因燃 烧迅速，几乎看不到火焰。 3.10 试述重油的燃烧过程？ 3.11 重油的雾化的方法有哪几种？试述雾化的过程并说明影响雾化效果的因素是什么？ 3.12 影响重油火焰的主要因素有哪些？ 3.13 简述重油供油系统的流程及回油方式。 3.14 详细说明固体燃料的燃烧过程。答：准备阶段包括燃料的干燥、预热和干馏过程。燃烧阶段包括挥发分

14、和焦炭的燃烧。燃 烬阶段也称灰渣形成阶段，焦炭即将烧完，但焦炭外壳包了一层灰渣，使空气很难扩散到里面 参与燃烧，燃烧速度变得缓慢，燃料的灰分越高就越难燃烬。 3.15 燃煤层燃的燃烧过程与喷燃的燃烧过程相比有哪些不同？答：在层燃燃烧室中，绝大部分燃料在炉栅上燃烧，而可燃气体及一小部分细屑燃料则在 燃烧室空间内呈悬浮燃烧。层燃燃烧一般要进行三项主要操作：加煤、拨火和除渣。所谓拨火 就是拨动炉栅上的燃料层，以平整和松碎煤层，消除“风眼”，使通风均衡顺畅，震落包在煤 粒外面的灰渣层，促使燃料迅速而完全燃烧。层燃燃烧加煤、拨火和除渣过程可以由机械进行 操作，也可以由人工操作。喷流燃烧法简称喷燃燃烧，即先将原煤经过破碎、烘干和粉磨，制 成一定细度的煤粉，然后随空气喷到燃烧室或窑内进行悬浮燃烧。喷燃燃烧是水泥厂常见的一 种燃烧方法。它具有燃烧速度快、燃烧效率高、燃烧温度高、煤耗低、调节方便等优点。 3.16 层燃的方式有哪些？各有何特点？答： A 、直火式（或称完全燃烧式）。（ 1 ）燃料层薄，燃料在炉栅上和燃烧室内完全燃烧；（ 2 ）所需的二次空气量少，一般二次空气量约占全部空气量的 1015%左右；（ 3