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
）332,0/(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 %；
26
.358.0'
=CO ×100%=9.82 %；26.358.0'
2=H ×100%=17.19 %； 26
.37.1'2
=N ×100%=52.14 %
例6 已知天然气成分(%)：CH 4=96.35；C 2H 4=0.41；CO=0.10；H 2=0.47；CO 2=0.21；N 2=2.46(水分忽略不计)。
在不同燃烧条件下测得两组烟气(%)：
(1) 00.8'2=CO ；00.7'2=O ；55.0'2
=H ；0'4=CH ；35.84'2=N ； 10.0=CO
(2)
05.8'
2=CO ；70.0'2
=O ；40.4'2
=H ；60.0'4
=CH ；75.81'2
=N ；
;50.4'
=CO
试计算：1) 该燃料的特征系数；
，大P RO K '
,2,,β 2) 验证两组烟气分析值的精确性；
3) 计算两种条件下的空气消耗系数和化学不完全燃烧热损失。 解： (1)
燃料的特征系数。根据燃料成分可计算出：
()94.1100
1
41.0335.96247.05.010.05.02
,0=??+?+?+?=O L (m 3/m 3)
23.994.176.40=?=L (m 3/m 3)
()97.0100
1
1.041.0235.9621.02
=?+?++=RO V (m 3/m 3)
()94.1100
1
41.0235.96247.02=??+?+=O
H V (m 3/m 3)
32.8100
46
.223.91007997.00
=+?+=干V
(m 3/m 3)
41.059135.9635847.010810.04.126?+?+?+?=低Q
=34799 (kg/m 3)
可得各特性系数为：
0.297
.094.1≈=K
%7.11%10032
.897.0',2=?=大
RO
79.07
.117.1121≈-=β
418332
.834799==P (kg/m 3
)
(1) 验证分析误差。将各烟气成分及β值带入气体分析方程， 第一组烟气成分为：
()()30
.2155.0185.000.710.079.0605.000.879.01=?-+?++?+ 分析误差为：
%41.1%1003
.2121
3.21=?- 第二组烟气成分为：
()()()2
60.079.058.040.4185.070.050.479.0605.005.879.01=?--?-+?++?+分析误差为：
%45.1%1007
.2021
7.20-=?- 由验证可以看出，两组气体分析的烟气成分的误差不大，可以认为是在工程计算允许误差范围内，故可以作为进一步计算的原始数据。 (2) 求空气消耗系数
n 。已知燃料的K 值，可求出两组烟气成分所代表的n 值为：
()()()
41.110.000.80.210.000.80.255.05.01.05.000.71=+?+?+?+?-=
n ()()()
8
.06.005.405.80.26.050.405.80.26.0240.45.050.45.070.02=++?++?+?+?+?-=n
(3) 求化学不完全燃烧热损失。已知'
,2大RO 值、P 值和烟气成分，可直接按式(6-35)分别求出两种情
况的不完全燃烧热损失为：
%5.2%10010.000.855.010810.012641837.111=?+?+??=
化，q %7.26%10060
.050.405.860.035840.410850.412641837.112
=?++?+?+??=化，q 由以上计算可以看出，第一种情况下，n 值虽然很大，但仍有不完全燃烧，这说明混合仍不充分。不过该种情况下的不完全燃烧损失不大，
化q 仅2.5 %。在第二种情况下，81.0=n ，既少
供给了19 %的空气，但却造成了严重的不完全燃烧，使热量损失近1/3 。
例7 重油在空气中燃烧，测得烟气成分(%)为:
RO ’2=13.46；O ’2=3.64；N’2=82.9多求燃烧时的空气消耗系数。
解先验证该烟气分析的精确性 解：
先验证该烟气分析的精确性 根据表6-1，取
31.0=β 则：
()5.2164.346.1331.01=+?+
分析误差
%33.25
.2121
5.21=-
可以认为分析结果可用。由表6-3取35.1=K 则得
20.146
.1335.146.1335.164.3=??+=n
例8 已知高炉煤气在空气中燃烧，测得烟气成分(%)为RO ’2=14.0；O ’2=9.0；CO ’=1.2。求燃烧时的空气消耗系数和化学不完全热损失。
先验证该烟气分析的精确性： 由表6-1，取β=-0.16，则
(1-0.16)?14+(0.605-0.16) ?1.2+9.0=21.3
分析误差为:
%41.13
.2121
3.21=-，则误差在允许范围内。
求空气消耗系数 取K=0.41则
n=
35.2)
2.114(41.0)
2.114(41.02.15.00.9=+?+?+?- 求不完全燃烧热损失，取RO 2′=25；P=2510kJ/m 3，则
q 化
=
%9.92
.1142
.1126251025=+?? 该例中求空气消耗系数时，则
n=
72.12
.10.90.141002
.15.00.9792121
=---?-?
-
计算结果误差很大，说明高炉煤气不能用，所以用其他式该高炉煤气成分(%)为： RO 2=10.66；CO=29.96；CH 4=0.27；H 2=1.65；N 2=57.46。得：
n=
27
.096.2966.10)
2.114(46.57)]2.10.90.14(100[2
.15.00.9792121
+++?-
++-?-?
-
=2.38
用该式的计算结果与氧平衡计算结果是相近的，只是此式比较复杂。
《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：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：
燃料及燃烧中考试题精选 可能用到的相对原子质量: Zn-65 O-16 C-12 H-1 S -32 Ca-40 Cl-35.5 一、选择题： 1. (08年潍坊)石油是—种重要能源，人类正面临着石油短缺、油价上涨的困惑。以下解决能 源问题的方法不当的是( ) A.砍伐树木作燃料 B.利用太阳能 C.利用风能 D.开发核能 2. (08年昆明)下列不属于化石燃料的是( ) A.煤 B.石油 C.天然气 D.氢气 3. (08年无锡)化学反应提供的能量已不能满足人类的需求，需要开发新的能源。下列属于新能 源的是( ) A.煤 B.天然气 C.石油 D.太阳能 4. (08年无锡)下列变化不属于缓慢氧化的是( ) A.甲烷燃烧 B.酒的酿造 C.食物腐烂 D.动植物呼吸 5. (08年肇庆) 储存烟花爆竹的仓库应贴上的标志是 ( ) A B C D 6.(肇庆)1854年5月30日，英国战舰“欧罗巴”的船舱里装滿了供战马吃的草料，航行途中突 然草料着火，整个战舰瞬间变为火海。则下列有关说法错误的是( ) A.草料舱没有氧气 B.草料舱通风不好 C.草料发生缓慢氧化积累了大量的热 D.草料温度达到了草料的着火点 7.古语道：“人要实，火要虚”。此话的意思是说：做人必须脚踏实地，事业才能有成；燃烧固 体燃料需要架空，燃烧才能更旺。从燃烧的条件看，“火要虚”的实质是( ) A.增大可燃物的热值 B.提高空气中氧气的含量 C.提高可燃物的着火点 D.增大可燃物与空气的接触面积 8.每年的4月22日为“世界地球日”。下列说法中与“世界地球日”的主题无关的是( ) A.使用压缩天然气作燃料的汽车 B.开发利用太阳能、水能等无污染能源 C.燃料脱硫以减少酸雨的产生 D.我国政府已向全世界承诺：在全国消灭碘缺乏病 9.(08年晋江)建设城市，市政府向市民征集到的下列措施中，你认为不可行的是 ( ) A.使用清洁能源代替煤和石油 B.实施绿化工程，防治扬尘污染 C.分类回收垃圾，并露天焚烧 D.使用燃煤脱硫技术，防治SO2污染 10.(08年晋江)从科学的角度来看，下列说法正确的是 ( ) A.冬天用煤炉取暖，为防止热量散失，应关紧门窗 B.进入古井前，应先做灯火试验 C.一次性塑料袋使用方便又经济，应大力提倡生产 D.油锅不慎着火，应立即用大量的水冲灭 11.(08年嘉兴)在消防知识中有一个词叫做“物理性爆炸”，是指在没有发生化学反应的情况下 发生的爆炸，下列各项描述中属于物理性爆炸的是 ( ) A.煤矿中因遭到明火而发生的瓦斯爆炸 B.高压锅因排气孔堵塞而爆炸 C.节日的烟花在空中爆炸 D.厨房中因燃气泄漏而爆炸 12. (08年重庆)煤、石油、天然气是当今世界上最重要的化石燃料，对这三种燃料的叙述不正 确的是( ) A.都是混合物 B.燃烧后都会放出热量 C.都是可再生能源 D.都是重要的化工原料 13.下列各组气体中，既不能都用排水法，也不能用相同的排空气法收集的是( ） A、CO2 、O2 B、H2、CO2 C、H2、O2 D、H2、CO 14. 下列说法错误的是（）
《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： 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 %95.72100 4 33.8100%21.83100100%=--?=--? =ar ar daf ar W A C C %15.5%8767.087.58767.0%=?=?=daf ar H H
一 《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：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
《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？
《燃烧与燃料》测试题 一、单选题（每小题只有一个正确答案） 1．以环境保护和垃圾资源化为目的，应将城市生活垃圾进行分类处理。以下属于同类垃圾的是 A．废铜烂铁、废旧汽车轮胎 B．空啤酒瓶、易拉罐 C．废旧报纸、旧纸箱 D．包装塑料袋、废电池 2．绿水青山就是金山银山，下列有关说法错误的是（） A．农业上应合理施用农药化肥 B．开采可燃冰时要防止甲烷泄漏 C．提倡同学们短距离出行时骑自行车 D．大量生产石灰乳吸收空气中过多的二氧化碳 3．把燃着的木条放在盛有液态空气的烧杯口，现象是 A．木条熄灭B．木条燃烧更旺 C．木条燃烧和原来一样D．爆炸 4．下列归纳或类推中，正确的是 A．氧化物一定含有氧元素，含有氧元素的物质一定是氧化物 B．燃烧需要温度达到可燃物的着火点，灭火可以降低可燃物的着火点 C．一氧化碳和氢气都能夺取氧化铜中的氧，它们都具有还原性 D．化合物是由不同种元素组成的，不同种元素组成的一定是化合物 5．运用下列方法或试剂区分各组物质，难以达到目的是（） A．带火星的木条﹣﹣空气和氧气 B．观察颜色﹣﹣酒精和水 C．澄清石灰水﹣﹣二氧化碳和氮气 D．肥皂水﹣﹣软水和硬水 6．木炭与氧化铜、一氧化碳与氧化铜反应的实验装置分别如图所示，下列说法正确的是 A．木炭、一氧化碳与氧化铜的反应都属于置换反应
B．两个实验中都可以观察到红色固体变黑 C．一氧化碳与氧化铜的反应中A的作用是尾气处理 D．木炭、一氧化碳与氧化铜的反应中，都只有碳元素的化合价发生变化 7．下列方法不能用来鉴别一氧化碳和二氧化碳两种气体的是( ) A．通入紫色石蕊溶液 B．通入澄清石灰水C．通过灼热的氧化铜 D．伸入带火星的木条 8．物质的性质决定物质的用途，下列因果关系不成立的是（） A．氦气密度小，可以用做填充探空气球 B．氧气能支持多种物质的燃烧，可以做燃料 C．水可以溶解很多种物质，是常见的溶剂 D．金刚石硬度很大，可以用来切割玻璃 9．古语道：“人要实，火要虚”。对“火要虚”理解正确的是 ( ) A．增大可燃物的热值B．提高空气中氧气的含量 C．提高可燃物的着火点D．增大可燃物与空气的接触面积 10．下列四个化学方程式中，书写正确是 11．近年来，我国煤矿事故大多数是由于瓦斯爆炸所致．瓦斯中含有甲烷和一氧化碳等气体，当矿井中瓦斯浓度达到一定范围时遇明火即燃烧爆炸．为避免灾难发生，下列措施切实可行的是（） ①加强安全管理，杜绝明火源②降低瓦斯气体的着火点③提高通风能力 ④将矿井中的氧气除去． A．①③B．②③C．②④D．①④ 12．下列鉴别物质的方法错误的是 A．用加热的方法鉴别碳酸氢铵和食盐B．用燃着的木条鉴别氮气和二氧化碳C．用肥皂水鉴别蒸馏水和澄清石灰水D．用二氧化锰鉴别蒸馏水和双氧水13．木炭还原氧化铜和一氧化碳还原氧化铜的实验装置如图所示，下列说法正确的是（）
初中化学《燃烧和灭火》专项练习考试题及答案 姓名:_____________ 年级:____________ 学号:______________ 题型选择题填空题简答题xx题xx题xx题总分 得分 一、选择题（共28题） 1.为探究物质的燃烧条件，某同学进行了如图所示的实验，下列说法正确的是 （） A．现象①③说明白磷的着火点比红磷的着火点低 B．现象①②说明物质的燃烧需要达到一定的温度 C．现象②③说明物质燃烧需要氧气 D．现象③说明红磷不是可燃物 【答案】B 难度：中等知识点：燃烧和灭火 2.调查统计表明，火灾伤亡事故很多是由于缺少自救常识造成的，缺氧窒息是致人死亡的首要原因。相关自救措施不合理的是（） A．在山林中遇火灾时，尽量向逆风方向奔跑，脱离火灾区 B．有烟雾的地方，尽量贴近地面逃离 C．烟雾很大时，用湿毛巾捂住口鼻 D．室内起火，立即打开所有门窗 【答案】D 难度：基础知识点：燃烧和灭火 3.当汽车油箱泄露时,采取的应急措施首先是（） A．亮灯查找泄露源B．打开车窗,严禁一切火种 C．洒水吸收汽油D．报警说明情况 【答案】B 难度：容易知识点：燃烧和灭火 4.2015年5月25日，河南鲁山县老年公寓发生特大火灾，着火房屋的墙体均由泡沫塑料填充的铁皮夹层，俗称“铁皮泡沫屋”。下列有关说法正确的是（） A．泡沫塑料属于有机合成材料，但不属于易燃物 B．火灾发生后应用湿毛巾捂住口鼻迅速逃离，并拨打火警119 C．只要达到着火点，可燃物一定会燃烧 D．可燃物燃烧的同事一定还会发生爆炸 评卷人得分
【答案】B 难度：容易知识点：燃料和热量 5.化学实验过程中要规范操作，注意实验安全。下列有关做法中错误的是（） A．洒在桌面上的酒精燃烧起来，立即用湿抹布或沙子扑灭 B．稀释浓硫酸时，一定要把水注入浓硫酸中，并不断用玻璃棒搅拌 C．点燃氢气前，一定要先检验氢气的纯度 D．稀酸飞溅到皮肤上，立即用大量水冲洗再涂上3℅～5℅的小苏打溶液 【答案】B 难度：容易知识点：燃烧和灭火 6.下列关于燃烧的叙述中，正确的是（） A．燃烧一定属于化合反应 B．有发光、放热现象的变化一定是燃烧 C．可燃物燃烧一定有新物质生成 D．在纯氧l【答案】C 难度：基础知识点：氧气 9.下列混合气体遇到明火可能发生爆炸的是（） A．氮气、氧气B．氧气、二氧化碳 C．氮气、氢气D．氧气、氢气 【答案】D 难度：容易知识点：使用燃料对环境的影响 10.下列变化过程不属于缓慢氧化的是（） A．食物腐败B．光合作用C．呼吸作用D．铁钉生锈 【答案】B 难度：容易知识点：氧气 11.下列处理事故的方法中不正确的是（） A．炒菜时油锅着火，用锅盖盖灭 B．家用电器着火，用水扑灭 C．图书、档案着火，用二氧化碳灭火器扑灭 D．厨房天然气管道漏气，立即关闭阀门并轻轻开窗通风 【答案】B 难度：容易知识点：燃烧和灭火 12.比较、推理是化学学习常用的方法，以下是根据一些反应事实推导出的影响化学反应的因素，其中推理不合理的是（） 序号 化学反应事实 影响化学反应的因素 A 纸在空气中常温不会燃烧，而点燃后可以燃烧 反应温度 B
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
第四章燃烧燃料单元检测 一．选择题（每题只有一个正确答案） 1．下列现象中不属于燃烧的是（ ） A ．“鬼火” B ．火箭升空时尾部的喷火 C ．铁丝在纯氧中被引燃，火星四射 D ．加热碳酸氢铵 2．下列物质中属于纯净物的是（ ） A ．煤 B ．石油 C ．水煤气 D ．高锰酸钾 3．葡萄糖在人体组织中缓慢氧化放出热量，供给人体所需能量，这是人类生命活动所需能量的重要来源之一。若R 代表葡萄糖，所发生的氧化反应为R ＋6O 2＝6CO 2＋6H 2O ，则葡萄糖的化学式为( ) A ．C 6 H 12 B ． C 6H 1206 C ．C 6H 10O 5 D ．C 5H 6O 2 4．下列化学方程式中，不仅完全正确，而且又能表示一个分解反应的是（ ） A ．2HgO====2Hg+O 2 ↑ B ．CO+CuO===Cu+CO 2 C ．2Fe+6HCl===2FeCl 2+3H 2↑ D ．CuO+H 2===Cu+H 2O 5．在反应4P+5O 2===2 P 2O 5中，若生成2W 克P 2O 5，则反应中消耗磷的质量为（ ） A ．4W 克 B ．大于2W 克 C ．小于2W 克 D ．3W 克 6．下列有个关碳、氢元素的完全燃烧和不完全燃烧的说法中不正确的是（ ） A ． 石油燃烧时冒黑烟是因为不完全燃烧 B ． 含碳燃料的不完全燃烧会生成一氧化碳等有毒气体而污染环境 C ． 相同质量的碳发生完全燃烧和不完全燃烧时，释放的热量一样多 D ．让日常生活中燃料能完全燃烧对节约资源、保护环境都有着积极的意义 7．下列说法你不赞成的是（ ） A ．塑料既可极大地方便人们的生活，又给环境带来严重的污染 B ．大气中CO 2浓度不断上升，有利于促进绿色植物的生长，但会使全球变暖 C ．煤、石油、天然气是化石燃料，它们的燃烧对大气的污染程度严重 D ．CO 2浓度较大会使人死亡，因为二氧化碳有毒 8．吸烟有害健康，原因之一是烟气中含有使血红蛋白不能很好与氧气结合的有毒气体，该气体是（ ） A ．N 2 B ．H 2 C ．CO D ．CO 2 9．在发生火警时，应立即拨打的电话是（ ） A ．119 B ．122 C ．110 D ．114 10．甲烷（CH 4）燃烧生成二氧化碳和水。在这个反应中，参加反应的甲烷、氧气与生成的二氧化碳、水的质量比是 （ ） A ．4：16：11：9 B ．8：16：22：9 C ．4：8：11：1 D ．8：16：11：9 11．下列场所贴有等消防标志的是。①煤矿②油库③面粉厂④煤气站 A ．①②④ B ．①③④ C ．②③④ D ．①②③④ 12．下列对环境的影响与化石燃料燃烧没有关系的是（ ） A ．全球气候变暖 B ．热污染 C ．大气污染 D ．赤潮现象 13．下列灭火措施不正确的是（ ） A ．熄灭酒精灯时，用酒精灯帽盖灭火焰 B ．灭森林火灾，可以用设置隔离带的方法使森林中的树木与燃烧区隔离 C ．通常的一般性火灾可用二氧化碳灭火器来灭火 D ．由活泼金属组成的精密仪器失火时，可用水来灭火 14．4g 氢气与足量的氧气完全反应，生成水的质量是（ ） A ．18g B ．36g C ．54g D ．9g 15．世界上最早用煤，开采石油、天然气的国家是（ ） A ．中国 B ．美国 C ．伊拉克 D ．英国 加热 加热 Δ 点燃
第四章：燃料及其燃烧 第一节燃烧与灭火 第二节碳 第1课时碳单质 第2课时 CO2和CO的性质 第三节二氧化碳的实验室制法 第四节化学燃料 考点一：燃烧和灭火 一、燃烧 1、概念：可燃物与空气中氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应。 2、条件：（1）可燃物（2）氧气（或空气）（3）温度达到着火点（三者缺一不可，否则不能燃烧）如右图所示：A、薄铜片上的白磷燃烧而红磷不燃烧，说明了燃烧需要温度达到着火点； B、薄铜片的白磷燃烧而水中的白磷不燃烧，说明了燃烧需要氧气 白磷的着火点低，应贮存在装有水的试剂瓶中 3、燃烧与缓慢氧化的比较 相同点：都是氧化反应、都放热； 不同点：前者发光、反应剧烈，后者不发光、反应缓慢 二，爆炸，燃烧与缓慢氧化的联系与区别 概念发生条件防范措施 燃烧可燃物与氧气发生的一种发光、发 热的剧烈的氧化反应 可燃物；与空气或氧气 接触；温度达到着火点 可燃物与其他物品隔 离；与空气隔离；降低 温度至着火点以下 爆炸可燃物在有限的空间内发生急剧燃 烧，短时间内积聚大量的热，使气 体体积迅速膨胀而引起爆炸 剧烈燃烧；有限空间严禁烟火 缓慢氧化反应进行得很慢，甚至不易察觉的 氧化反应 与空气或氧接触 ②化学变化的爆炸：可燃物在有限空间内急速燃烧，放出的热使气体的体积迅速膨胀 ③可燃性气体（氢气、一氧化碳、甲烷）或粉尘（面粉、煤粉）与空气或氧气混合，遇到明火可能会发生爆炸；可燃性气体在点燃或加热前都要检验纯度,以防止发生爆炸的危险 ④油库、面粉加工厂门口贴有“严禁烟火”的标志：空气中常混有可燃性气体或粉尘，接触到明火，就 有发生爆炸的危险 ⑤可燃物与氧气的接触面积越大，燃烧越剧烈 三，灭火的原理和方法 1、燃烧的条件决定着灭火的原理，只要破坏燃烧的任何一个条件，就可以达到灭火的目的 2、灭火的原理：（1）消除可燃物（2）隔绝氧气（或空气）（3）降温到着火点以下。 3、泡沫灭火器：扑灭木材、棉布等燃烧引起的失火。 干粉灭火器：扑灭一般的失火外，还可以扑灭电器、油、气等燃烧引起的失火。
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
燃烧 1、着火是指：燃料和氧化剂混合后，由无化学反应、缓慢的化学反应向稳定的强烈放热状态的过渡过程，最终在某个瞬间、空间中某个部分出现火焰的现象。 2、热自燃孕育期即为着火延迟期：它的直观意义是指可燃物质由可以反应到燃烧出现的一段时间，更确切的是在可燃物质已达到着火条件下，由初始状态到温度骤升的瞬间所需时间。 3、火焰传播是指：当混合气的某一局部点燃着火时，将形成一个薄层火焰面，火焰面产生的热量将加热临近层的可燃混合气，使其温度升高至着火燃烧，这样一层一层的着火燃烧，把燃烧逐渐扩展到整个可燃混合气的现象。 4、燃烧温度：燃料在炉内实际燃烧后烟气所达到的温度(有散热)，它是在边燃烧边传热的情况下烟气达到的温度，在高度方向和炉膛截面的不同处，其燃烧温度是不相同的；此外还与燃烧完全程度及燃料是否热解有关。 5、理论燃烧温度(绝热燃烧温度)：假定炉膛边界不传热(绝热系统)时，燃料完全燃烧(不完全燃烧热损失为零)时炉内烟气所能达到的最高温度(不等于1，燃料和空气均可预热)。理论燃烧温度是燃料燃烧的一个重要指标，为某种燃料在某一燃烧条件下所能达到的最高温度，其对于炉内过程分析和热工计算都是一个极其重要的依据，对于燃料与燃烧条件的选择，温度水平的估计和炉内换热计算，都有实际意义。 6、理论发热温度：假定炉膛边界不传热(绝热系统)时，燃料完全燃烧(不完全燃烧热损失为零)，燃料和空气均不预热时，空气消耗系数为1时，炉内烟气能达到的温度称为理论发热温度。理论发热温度只和燃料性质有关，是从燃烧温度的角度评价燃料性质的一个指标。 7、均相燃烧：燃料和氧化剂的物态相同，如气体燃料在空气中的燃烧，燃料和氧化剂都是气体，属于同相燃烧。 8、异相燃烧：燃料和氧化的物态不同，如固体燃料在空气中的燃烧属于异相燃烧。 9、动力燃烧：燃料与氧化剂混合时间远小于燃料与氧化剂的混合物为达到开始燃烧反应的温度时所需的加热时间和完成化学反应所需时间之和，扩散性能远远超过化学反应性能，燃烧速度取决于化学反应性能，而与扩散性能无关。此时，扩散性能很强，燃料表面有足够的氧气，阻碍燃烧的是不能迅速进行化学反应。如预先混合好的可燃气体与空气混合物的燃烧过程、层燃炉尾部燃烬区的燃烧过程、细小颗粒煤粉的燃烧过程和煤粉炉尾部的燃烧等，即动力燃烧不只在气体燃料燃烧时才存在。 其主要影响因素是可燃物与氧的化学反应速度，化学反应速度与反应空间的压力、温度、反应物质浓度有关。对于锅炉的实际燃烧，影响化学反应速度的主要因素是炉内温度，炉温高，化学反应速度快。 10、扩散燃烧：燃料与氧化剂混合时间远大于燃料与氧化剂的混合物为达到开始燃烧反应的温度时所需的加热时间和完成化学反应所需时间之和，化学反应性能远远超过扩散性能时，燃烧速度取决于扩散性能，而与化学反应能力无关，化学反应能力很强，只要氧气扩散到燃料表面，就能立即燃烧掉，阻碍燃烧的是氧气供给不足。如气体燃料与空气分别由两个喷口进入燃烧室的燃烧过程和大颗粒煤的燃烧过程。对于扩散燃烧，对其燃烧进行强化的主要方法是加强燃料与空气的混合，其次是提高二者的温度等。 11、何为阿累尼乌斯定律？何为活化能E？活化能与何因素有关？
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
100 1 《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。 FC daf =100—V daf =58.98; V ar = Vdaf X 100 - M ar - A ar =35.36 100 A = 9.95 FC a r = 50.85 V d = 36.77; 2.某种烟煤成分为: M ar =4.0; 试计算各基准下的化学组成。 解：干燥无灰基：S daf =100 一 C daf 一 H daf 一 O daf 一 N daf = 3.80 Aar 严需、8 .33 C ar =C daf 冥 100~ A ar ~ M ar =72.95 解：干燥无灰基的计算: V daf =41.02 收到基的计算 FC ar =100-A ar - M ar -V ar 干燥基的计算: A =10.35 FC d = 100-V d -代=52.88 C daf =83.21 H daf =5.87 O daf =5.22 N daf =1.90 A d =8.68 收到基:
ar =5.15 O ar =4.58 N ar = 1.67 S ar =3.33 M ar =4.0 干燥基: A d = 8.68 C d 亠晋=75.99 H d = Hdaf X 0.913 = 5.36 O d =Odaf X 0.913 = 4.77 N = N daf X 0.913 =1.74 S d =SiafX 0.913 = 3.47 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： CO CH O N CO p = M 干 /22.4 H 2, d 4，d 2, d 2, d 2, d =48.0 X [100/ (100-2.4 ) ]=49.18 =19.3 X 1.025=19.77 =13.31 =0.82 =12.30 =4.61 =(2 X 49.18%+28X 19.77%+16X 13.31%+32X 0.82%+28X 12.30%+44X 4.61%)/22.4 =0.643 kg/m (3020X 0.1977+3050 X 0.4918+9500 X 0.1331 ) r3 . ., 3 ,— (3) Q 高=4.187 X =14.07 X 103 kJ/ m 3= 14.07 MJ/ m Q 低=4.187 X( 3020X 0.1977+2570 X 0.4918+8530 X 0.1331 ) 3 3 3 =12.55 X 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
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
第六单元燃烧与燃料阶段性检测 班级姓名评价（时间40分钟） 一、选择题：（每题只有一个选项符合题意。） 1．要除去热水瓶胆内壁附着的水垢（主要成分是碳酸钙），可采用的方法是（） A.加热 B.用沙子擦洗 C.加稀盐酸浸洗 D.加碳酸浸洗 2．烧柴时，通常把木柴架空一些才能燃烧更旺，这是因为（） A.温度易达到着火点 B.木柴是可燃物 C.散热快 D.使柴和空气充分接触 3．炒菜时，油起火，应该采取的最佳灭火措施是（） A.盖上锅盖 B.倒入凉水 C.撒入沙土 D.立即端下油锅 4．用水可以熄灭着火的木柴，这是因为（） A.水蒸发吸热，降低了木材的着火点 B.水的密度比木材大 C.水蒸发吸热，提高了木材的着火点 D.大量水蒸发吸热，使温度降低到其着火点以下，而且水蒸气又使可燃物隔绝 空气 5．两个同样的集气瓶，分别盛满氮气和二氧化碳，区别他们的最好方法是（） A.在托盘天平上称量 B.用带火星的木条伸到瓶底观察 C.加水观察 D.加少量澄清的石灰水，振荡观察 6．实验室制取二氧化碳有以下几个步骤：①按要求装好仪器②向漏斗中加入盐酸③向反应器中放入块状石灰石④检验装置气密性⑤收集生成气体。以上操作正确的排列顺序是（） A.①③②④⑤ B.②①④③⑤ C.①④③②⑤ D.①②④③⑤7．下列有关气体的制备与收集方法中，不正确的是（） A.二氧化碳既可以用排水法收集，又可以用向上排空气法收集 B.制备气体时，一定要先检验气密性 C.密度比空气小，且不溶于水的气体，既可用向下排空气法收集又可以用排水法收集 D.一氧化碳只能用排水法收集 8．人们在生产、生活中，为了防止事故发生，常采用一些安全措施。下列措施安全的是（） A.到溶洞探险打火把照明 B.到矿井里挖煤严禁烟火 C.清理沼气池前先进行灯火试验 D.用燃着的木条检查液化石油气是否泄漏 9．二氧化碳可用来灭火，以下性质与此用途无关的是（） A.二氧化碳不能燃烧 B.二氧化碳与水反应 C.二氧化碳不支持燃烧 D.二氧化碳密度比空气大 10．下列说法中，正确的是（） A.将燃着的木条伸入充满气体的瓶里，木条熄灭，该气体一定是CO 2 B.盛有澄清石灰水的试剂瓶，必须密封放置，否则石灰水会变质 C.某物质完全燃烧后生成CO 2 和H 2 O，该物质一定是由C、H、O三种元素组成 D.组成元素相同的物质一定是纯净物 二、填空题： 11．化石燃料包括、、，它们都属于（填“纯净物”或“混合物”）。 12．据报道，某家庭夜间发生天然气泄漏后，该户主急忙打开灯想查明泄漏原因，