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
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
一、单选题（2分/个） 1、不属于常用防止脱火的措施的为：D A喉口加装收缩段，但喉口直径不变B加稳焰器C使用冷却装置D利用钝体 2、下列关系不正确的是：B A液体燃烧的过程包括雾化、受热蒸发、扩散混合、着火燃烧B油滴燃烧属于预混燃烧 C提高燃烧室的温度水平有利于强化油雾燃烧 D异相燃烧是指不同相的物质之间发生的 3、碳的（）反应是自我促进的，而（）反应是自我抑制。A A氧化/气化 B气化/氧化 C还原/氧化D氧化/还原 4、已知燃料成分，下列量可以确定的是：D A着火温度B理论发热温度C理论燃烧温度D实际燃烧温度 5、影响碳球燃尽速度的主要因素是：D A碳球表面二氧化碳浓度B碳球燃尽时间C碳球直径D碳球表面氧气浓度分 6、涡轮增压装置对汽车发动机的作用不包括：D A能提高汽车发动机内的燃料气体的化学反应速度 B能减少汽车发动机内燃料气体的燃烧 C提高汽车发动机的功率 D能提高汽车发动机内燃料气体理论发热温度 7、能用来描述动量、热量和质量相似的准则数是：C A普朗特数，雷诺数，努塞尔特数和舍伍德数 B普朗特数，施密特数，努塞尔特数和 C普朗特数，施密特数，努塞尔特数和舍伍德数 D普朗特数，施密特数，努塞尔特数和雷诺数 8、依靠传热与传质进行火焰传播的是：C A爆震B爆炸C正常传播D爆燃 9、对于影响自燃着火温度的描述，不正确的是：D A散热系数减少有利于着火B燃料活性强易着火 C系统初始温度升高容易着火D产热散热相等有利于着火 10、静止空气中球形碳粒燃烧，当温度为900℃时：B A只存在二次反应B一次反应，二次反应并存C只存在一次反应D以上都不对 二、辨析题（判断正误，错误的说明理由，5分/个） 1、复杂反应所形成的最终产物由几步反应所完成，故可用质量作用定律直接按反应方程判断反应物浓度关系。 答：错。复杂反应，所形成的最终产物是由几步反应所完成的，故化学反应方程式并非表示整个化学反应的真实过程，故无法用质量作用定律直接按反应方程判断反应速度与反应物浓度关系 2、家用煤球炉在800多摄氏度能稳定燃烧，而大型煤粉炉要在1300℃以上才能稳定燃烧，因此，由细小煤粉反应活性好的理论可以得知：因此家用煤球炉比大型煤粉炉更实用。 答：停留时间是影响燃烧热工况的很重要的一个因素。停留时间越长，燃烧热工况越好。家用煤球炉中，煤的停留时间可以达到几个小时，而大型煤粉炉中，煤粉颗粒在炉膛内却只能停留2到5秒，因此家用煤球炉在较低温度下即可以维持燃烧稳定，而大型煤粉炉却需要较高炉膛温度来维持燃烧稳定。
《高等燃烧学》习题集与解答 第一章绪论 1、什么叫燃烧？ 答：燃烧标准化学定义：燃烧是一种发光发热的剧烈的化学反应。燃烧的广义定义：燃烧是指任何发光发热的剧烈的化学反应，不一定要有氧气参加。 2、燃烧的本质是什么？它有哪些特征？举例说明这些特征。 答：燃烧的本质是一种氧化还原反应。它的特征是：放热、发光、发烟并伴有火焰。 3、如何正确理解燃烧的条件？根据燃烧条件，可以提出哪些防火和灭火方法？ 答：可燃物、助燃物和点火原始燃烧的三要素，要发生燃烧，可燃物和助燃物要有一定的数量和浓度，点火源要有一定的温度和足够的热量。根据燃烧的条件，可以提出一下防火和灭火的方法： 防火方法：a、控制可燃物；b、隔绝空气；c、清除点火源 灭火方法：a、隔离法；b、窒息法；c、冷却法；d、抑制法 4、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？ 答：我国目前能源环境现状： 一、能源丰富而人均消费量少 我国能源虽然丰富，但是分布不均匀，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0.9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，
《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？
第一章 绪论 1、燃烧有哪几类分类方法，分别是什么？ (1)按化学反应传播的特性和方式：强烈热分解，爆震，缓燃 (2)按照燃料的种类：气体燃料燃烧，液体燃料燃烧（燃烧前雾化，蒸发,混合），固体燃料燃烧 (3)按照有无火焰：有火焰燃烧，无火焰燃烧 (4)按照燃料和氧化剂是否预先混合以及流场形态分类：层流预混火焰，层流扩散火焰，湍流预混火焰，湍流扩散火焰，预混-扩散复合层流火焰（煤气灶）。 2、什么叫燃烧？燃烧的现象是什么? 燃烧是指可燃物和助燃剂之间发生快速强烈的化学反应。现象有发光，发热等。 3、燃烧学研究方法 实验分析，数值模拟，理论总结，诊断技术 第二章 燃烧学的热力学与化学动力学基础 1、什么叫化学恰当反应？ 所有参加化学反应的反应物都按照化学方程式给定的比例进行完全燃烧的反应。 2、反应分子数和反应级数的异同。 （1）概念不同：反应级数数是反应浓度对化学反应速率影响的总的结果，由化学动力学实验测得。化学反应分子数是指基元反应发生反应所需要的最小分子数。 （2）用途不同：反应级数用来区分化学反应类型，反应分子数用来解释化学反应机理。 （3）简单反应的级数常与反应式中作用无的分子数相同。 （4）化学反应级数可以是正整数，分数，零和负数。零表示化学反应速度与浓度无关。负数表示该反应物浓度增加化学反应速率下降。但化学反应分子数一定是正整数。可以有零级化学反应，但不可能有零分子反应。 3、阿累尼乌斯定律及其适用范围。 阿累尼乌斯定律是化学反应速率常数与温度的经验公式。表达式为： exp(/)b a u k AT E R T =- 适用范围：（1）适用于简单反应以及有有明确级数的化学反应 （2）阿累尼乌斯公式是由实验得出的，它的适用温度范围比较窄。在低温范围 内拟合的阿累尼乌斯经验公式可能完全不适用于高温情况下的实验数据。 4、分析影响化学反应的各种因素。 (1)温度 阿累尼乌斯定律，温度影响化学反应速率常数，温度升高反应速度加快。 (2)催化剂 催化剂是指能够改变化学反应速率，而本身在化学反应前后组成，数量和化学性质均没有发生变化的物质。通过改变化学反应的活化能来改变化学反应速率。均相催化反应:生成中间活化络合物。
《消防燃烧学》函授试卷（三） （考试时间： 年 月） 一、概念题（每小题2分，共10分） 1、扩 散 2、闪 燃 3、爆 轰 4、热惯性 5、空气消耗系数 二、填空题（请将正确答案填写在括号内。每空1分，共20分） 1 ）、（ ）和（ ）。 2、高聚物燃烧的最突出的特点是（ ）、（ ）和（ ） 3、热自燃理论认为体系能否着火取决于（ ），碘值高的涂油物自燃是因为（ ）。 4、可燃混气的热容越大，着火感应期（ ）；可燃混气的导热系数越大，着火感应期（ ）；混气的燃烧热（ ），着火感应期越短。 5、火灾中热烟气的毒性主要表现在（ ）、（ ）、 （ ）三个方面。 6、木材密度越大，燃烧速度越（ ）；比表面积越大，燃烧速度越（ ）。 7、粉尘发生二次爆炸的主要原因是（ ）。 8、可燃固体发生阴燃应具备的条件是（ ）和（ ）。 9、当氧气浓度低于（ ）时，大多数的燃烧反应都会因缺氧而自行熄灭。 三、选择题（下列各题的备选答案中有一个或二个选项是正确的，请把正确答 案填在括号中。每小题2分，共12分） 1、正确的是 （ ） A ．点火源能量越高，爆炸极限范围越大，危险性越大 B ．惰气含量越高，爆炸极限范围越窄，危险性越小 C ．初温越高，爆炸极限范围越高，危险性越大 D ．压力越大，气体的爆炸极限越宽，危险性越大 2、下列有关气体可燃物扩散火焰高度的说法中，错误的是 （ ）A ．火焰高度随管内燃气流速的增大而升高 B ．火焰高度随管道直径的增大而升高 C ．火焰高度随环境氧含量的增大而升高 D ．火焰高度随可燃物完全燃烧空气需要量增大而升高 3、关于扩散燃烧时火焰锋面处可燃气和空气扩散速度说法正确的是 （ ）A ．火焰锋面处可燃气和空气的扩散速度相等 B ．火焰锋面处可燃气的扩散速度比空气的扩散速度大 C ．火焰锋面处可燃气的扩散速度比空气的扩散速度小 D ．火焰锋面处可燃气和空气按化学计量比扩散 4、下列有关可燃物自燃点和闪点排序正确的是 （ ）A ．乙烷的自燃点比乙醇的自燃点高 B ．正戊烷的闪点比异戊烷的闪点高 C ．乙醛的自燃点比乙醇高 D ．正戊醇的自燃点比异戊醇高 5、有关固体表面火焰传播速度关系的说法错误的是 （ ） A ．垂直向上燃烧的火焰传播速度比水平方向要快 B ．材料热惯性越高，火焰传播速度越快 C ．材料表面获得的辐射热越高，火焰传播速度越快 D ．环境温度越高，火焰传播速度越快 6、有关可燃混气的最小引燃能说法中错误的是 （ ）
1.解释下列基本概念: (1)燃烧：燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光或发烟的现 象。 (2)火 灾：在时间和空间上失去控制的燃烧称为火灾。 (3)烟：由于燃烧不完全等原因会使得产物中混有一些微小的颗粒，这时即形成“烟”。 (4)热容：在没有相变化和化学变化的条件下，一定量的物质温度每升高一度所需要的热量。 (5)生成热：化学反应中由稳定单质反应生成某化合物时的反应热。 (6)标准燃烧热：在和指定温度下，1mol 某物质完全燃烧时的恒压反应热。 (7)热值：单位质量或单位体积的可燃物完全燃烧所放出的热量。 (8)低热值：可燃物中的水和氢燃烧生成的水以气态存在时的热值。 2.燃烧的本质是什么它有哪些特征举例说明这些特征. 燃烧的本质是一种氧化还原反应。特征是：放热、发光、发烟、伴有火焰。 3. 如何正确理解燃烧的条件根据燃烧条件，可以提出哪些防火和灭火方法 可燃物、助燃物和点火源是燃烧的三要素，要发生燃烧燃烧，可燃物和助燃物要有一定的数量和浓度，点火源要有一定的温度和足够的热量。 根据燃烧条件，可以提出以下防火和灭火的方法： 防火方法：1．控制可燃物；2．隔绝空气；3．消除点火源 灭火方法：1．隔离法2．窒息法3．冷却法 4. 抑制法 8. 举例说明燃烧产物(包括烟)有哪些毒害作用其危害性主要体现在哪几个方面 除了CO2和H2O 外，烟气中的其他成分都有一定的毒性、刺激性或腐蚀性。其危害性体现在以下三个方面：1）毒害性；2）减光性3）爆炸性 9.试求出在p ＝1atm 、T=273K 下，1公斤苯(C6H6)完全燃烧所需要的理论空气量。 3 22 ,0,030.10104.2248129276.4104.22)32 32412(76.421.02 m O S H C V V O air =???? ? ??+?=??-++?== -- 10.已知木材的组成为:C-46%、%、%、%、%，问在p ＝1atm 、T=273K 下木材完全燃烧产物体积是多少 3 22 ,0,045.4104.22323746124676.4104.22)32 32412(76.421.02 m O S H C V V O air =???? ? ??-+?=??-++?== -- kg m H W V N S C V V V V V air O H N SO CO yq /18.5100624.221009184.2245.479.01002284.2210046124.2210024.22100184.2279.0100284.22100324.22100124.223,0,0,0,02222=?+?+?+?+?=?+?++?+?+?= +++= 11.木材的组成为C-48%、H-5%、O-40%、N-2%、W-5%.试求在、30℃的条件下燃烧5kg 这种木材的实际需要空气体积、实际产物体积和产物密度。(空气消耗系数数取
燃烧学实验指导书
。 目录 实验原理系统图、实验仪器仪表型号规格及燃料物理化学性质 (2) 实验一 Bensun火焰及Smithell法火焰分离 (3) 实验二预混火焰稳定浓度界限测定 (4) 实验三气体燃料的射流燃烧、火焰长度及火焰温度的测定 (6) 实验四静压法气体燃料火焰传播速度测定 (8) 实验五本生灯法层流火焰传播速度的测定 (11) 实验六水煤浆滴的燃烧实验 (13) 燃烧喷管及石英玻璃管说明 燃烧喷管共4根，分别标记为： I号长喷管—细的长喷管(喷口内径7.18mm) II号长喷管—粗的长喷管(相配的冷却器出口直径10.0mm) I号短喷管—细的短喷管(喷口内径5.10mm) II号短喷管—粗的短喷管(喷口内径7.32mm) 石英玻璃套管共3个，分别标记为： I号玻璃管—最细的石英玻璃管(本生灯火焰内外锥分离用) II号玻璃管—中间直径的石英玻璃管(观察Burk-Schumann火焰现象及测定射流火焰长度用) III号玻璃管—最粗的石英玻璃管(测定射流火焰温度用) 燃烧学实验注意事项 1．实验台上的玻璃管须轻拿轻放，用完后横放在实验台里侧，以防坠落。 2．燃烧火焰的温度很高，切勿用手或身体接触火焰及有关器件。 3．燃烧完后的喷嘴口、水平石英管的温度仍很高，勿碰触，以防烫伤。 4．在更换燃烧管时，手应握在下端，尽量远离喷嘴口。 -可编辑修改-
燃烧学实验 定值器压力#1台#2台#3台#4台#5台#6台 预混空气(kPa) 13 12 13 13 20 13 射流空气(MPa) 0.12 0.11 0.135 0.12 0.16 0.12 2
工程燃烧学试卷 第 1 页共 2 页 一、名词解释(每小题2.5分，共10分) 1、着火热 2、绝热火焰温度 3、层流燃烧 4、反应焓 焓 二、填空题(每小题4分，共20分) 1、燃烧过程的特点:1) ;2) 2、盖斯定律指的是 3、化学反应速率指的是 4、活化能E指的是 、煤的可磨性系数指的是: 5 三、单项选择题(3分/每小题，共30分) 1、“一定体积的气体的摩尔数与其压力成正比”，气体压力,,,时该结论成立。 A:小于1MPa; B,5MPa; C:大于15MPa 2、可以用质量作用定律来描述反应速率的化学反应是:,,,,, A:基元反应; B:分支反应; C:燃烧反应 3、对总体反应而言，当反应物浓度增加而反应速度却降低时，则反应的级数是:, 第 2 页共 2 页 A:分数; B:负数; C:小数; 4、阿累尼乌斯公式不适用的化学反应是:,,,,,, A:催化反应; B:多相反应; C:链式反应;
5、根据谢苗诺夫热自燃理论，装有可燃气体的容器越大，可燃气体,,,, A:越不容易着火; B:越容易着火; C:温度越高; 6、根据链式自燃理论，使反应自动加速直至着火的主要原因是:,,,,, A:活化中心的不断积累; B:热量的不断积累; C:反应物浓度的不断积累; 7、民用燃气灶具不能混用燃气的原因是:,,,,,,, A:不同燃气具有不同的输送方式; B:不同燃气具有不同的物性参数; C:不同燃气具有不同的火焰传播速度; 8、混合气体层流火焰传播速度的最大值出现在:,,,,,, A:过剩空气系数略大于1(贫燃料); B:过剩空气系数略小于1(富燃料); C:过剩空气系数等于1; 9、湍流火焰传播速度高于层流火焰传播速度的主要原因是:,,,,, A:湍流的速度分布比层流的速度分布更均匀。 B:湍流火焰的流动速度更快; C:湍流火焰的峰面的面积更大; 10、在碳氢化合物燃烧过程中，1kg空气参与燃烧后，大约能放出:,,, A:3200 kJ热量; B:32000 kJ热量; C:320 kJ热量; 四、、问答题(共40分) 1、简要分析热力着火及链式分支链锁着火机理的区别,(10分) 答: 2、试述回流区稳焰的基本原理(10分) 3、在煤粉锅炉燃烧过程中，为什么必须采用热风输送煤粉才能保证煤粉的着火,而其它燃煤锅炉(如层燃锅炉或流化床锅炉)则没有这一要求,试从燃料着火理论分析它们着火的差异。 (20分)
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
《燃烧学》思考题 第二章、燃料 1.燃料的元素分析组成，表示和各个基准之间的换算。 2.煤的工业分析成分组成、表示和换算。 3.煤的挥发分的主要成分构成，挥发分的产率受哪些因素影响。 4.煤的元素分析和工业分析成分，即煤质特性对燃烧过程影响的一般规律。 5.灰熔点温度和测量。灰熔点的影响因素有哪些？ 6.燃料的发热量、高位发热量和低位发热量？ 7.常见动力用煤的分类和各类动力用煤的特征。 8.煤的可磨性系数、磨损指数、标准燃料和折算成份？ 9.各种特种分析方法的用途是什么？ 10.液体燃料的粘度、闪点、燃点、凝固点和相对密度。 第三章、燃烧化学基础 11.化合物的生成焓和反应焓？如何计算化合物的生成焓和反应焓？ 12.基尔霍夫定律，盖斯求和定律和拉瓦锡-拉普拉斯定律。 13.理论燃烧温度、燃烧热，求解非离解条件下的理论燃烧温度。 14.基元反应、复杂反应，典型复杂反应的化学反应速率如何计算？ 15.应用质量作用定律和阿累尼乌斯定律进行化学反应速率的计算。 16.活化能、反应级数，一级、二级反应的特点是什么？ 17.燃烧的链锁反应，直链和分支链锁反应的主要历程。 第四章、燃烧物理学基础 18.Fick扩散定律。 19.一维扩散方程的推导。 20.混气密度、组分密度、质量相对浓度、摩尔相对浓度的定义及其计算。 21.无量纲准则数：Le、Sc的表达式和物理意义。 22.等温直流自由射流、旋转射流的特点，对着火和燃烧过程的影响。 第五章、气体燃料的燃烧 23.绝热条件下自燃过程的温度、浓度随时间的变化特征。 24.用谢苗诺夫的非稳态热力着火理论分析热力着火中的自燃现象。 25.用点燃条件下的零值梯度理论分析点燃现象。 26.着火感应期 27.燃料的可燃界限，影响燃料可燃界限的因素有哪些？ 28.层流和湍流的火焰传播速度，火焰锋面厚度。 29.推导层流火焰传播速度。 30.影响层流火焰传播速度的因素有哪些，影响规律如何？ 31.运用层流火焰传播理论分析层流火焰传播的稳定性。 32.湍流火焰的分类和湍流火焰的特点。 33.影响湍流火焰传播速度的因素。 34.应用火焰稳定的均匀搅混热平衡原理和传热原理分析湍流火焰的稳定性。 35.试述预混火焰和扩散火焰的各自特点。 36.试述工程上稳定火焰的措施。
燃烧学实验录目
2 ......................................... 实验要求 3................. 实验一燃料发热量的测定（综合） 13 ............................... 实验二烟气分析 25 ............... 附录2 精密数字温度温差仪使用方法实验要求 1．实验前应预习与实验有关的教材内容和实验指导书，了解实验目的、实验原理和实验要求，做到心中有数。
2．在实验室要首先熟悉实验装置的构造特点、性能和使用方法，使用贵重仪器时需得到指导教师的许可，方可动用。 3．实验时应严肃认真、一丝不苟，细致地观察实验中的各种现象，并作好记录，通过实验，训练基本操作技能和培养科学的工作作风。 4．实验结束时，学生先自行检查全部实验记录，再经指导教师审阅后，方可结束实验。 5．学生实验时，如出现实验仪器损坏情况，应及时向指导教师报告。 6．按规定格式认真填写实验报告，并按期交出。 2 实验一燃料发热量的测定（综合）
一.实验目的 单位燃料完全燃烧后所放出的热量称为热值，它是衡量燃料质量优劣的重要指标之一。燃料热值可用氧弹量热计直接测定。 1．了解氧弹量热计的构造和使用，掌握固 体燃料热值测定原理和方法。 2．测定量热计的热容量K值。 3．测定燃料的热值。 二.实验原理 将已知量的燃料置于密封容器（氧弹）中，通入氧气，点火使之完全燃烧，燃料所放出的热量传给周围的水，根据水温升高度数计算出燃料热值。 测定时，除燃料外，点火丝燃烧，HSO和24HNO 的生成和溶解也放出热量；量热计本身3（包括氧弹.温度计.搅拌器和外壳等）也吸收热量；此外量热计还向周围散失部分热量，这些计算时都应考虑加以修正。 3 量热计系统在实验在条件下，温度升高1 ℃
祝！各位同学考试顺利，新年快乐！ 中国矿业大学《燃烧学》复习题参考答案 2011 / 7/ 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0.9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4.65％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。
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
《燃烧学》实验指导书2 刘湘云 广东工业大学材料与能源学院 二００六年七月印刷
一、实验目的： 通过测定锅炉热效率与烟气中有害物含量，了解气体燃烧的热工特性，同时学习如何调整燃料与空气的配比，使燃烧保持最佳状态。另外通过锅炉热平衡计算，可以确定最佳工况，从而保证锅炉在热效率最高、有害物排出量最小的条件下工作。 二、实验设备 实验台由小型燃气锅炉；进口板式换热器；进口循环水泵；热电阻及热电偶测温；额定流量4m3/h干式气煤气表；U型压力计； 0.4级标准压力表；转子流量计；万能输入8点巡检仪等组成（不包括热值仪、烟气分析等分析仪）。 图一、小型燃气锅炉热工性能测试实验台结构简 三、实验原理 （一）、系统流程 1、燃气系统 燃气通过流量、压力、温度的测量后，由燃烧机（燃烧器）与空气混合并点燃，产生的热量与锅炉中的水进行交换，降温后的烟气通过烟气成分分析后排出锅炉。 2、锅炉水循环系统 锅炉中的水吸收燃气燃烧放出的热量温度增高，在出口测量供水温度，通过管道进入板式换热器，与板式换热器的自来水换热（模拟采暖用户）而降温，然后经过浮子流量计计量循环流量，测量回水温度后，由循环水泵泵入锅炉进行循环。 3、生活用热水系统
生活热水是靠自来水本身的压力（标准规定的压力0.1Ma ），测量温度后，进入锅炉本身的水—水换热器与锅炉中的热水进行换热，在出口测量热水温度，然后经过浮子流量计计量流量排进水盆。 4、测量系统 燃气流量用煤气表计量，压力用U 型压力计测量。循环水流量、生活用水流量用浮子流量计计量（流量计可由用户用重量法进行标定），生活用水入炉压力用压力表测量。温度使用热电阻传感器测量，由巡检仪显示。 燃气锅炉的热流量、热平衡、热效率及卫生指标的测试 （二）、测定锅炉的热流量（热负荷） 单位时间内，进入燃烧设备的燃气燃烧所放出的热量称为热流量（热负荷）。 热流量等于燃气消耗量与燃气低位热值的乘积。 φ = q v ? Q C （1） φ —燃气燃烧所放出的热量 v q —试验时试验气的消耗量， m3/h （由煤气表读出）； Q C —测试时采用的基准干燃气的低位热值MJ/Nm3。 （三）、锅炉热效率 1、锅炉热平衡方程式 为了计算方便，对于燃气锅炉的热平衡，应以每标3 m 燃气为基础进行计算。一般锅炉的热平衡方程式如下： 12345Q Q Q Q Q Q =++++ （2） 式中 Q —相当每标3m 燃气的输入热量（kJ/标3 m ）； 1Q —相当每标3m 燃气的有效输出热量（kJ/标3 m ） 2Q —相当每标3 m 燃气的排烟损失热量（kJ/标3 m ） 3Q —相当每标3 m 燃气的化学未完全燃烧损失热量（kJ/标3 m ） 4Q —相当每标3m 燃气的机械未完全燃烧损失热量（kJ/标3 m ） 5Q —相当每标3 m 燃气的锅炉本体的散热损失热量（kJ/标3 m ） 用Q 值除式(11-3),可得以百分数的热平衡方程式如下: 12345100% q q q q q ++++= （3）
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
一、名词解释（每小题2.5分，共10分） 1、着火热 2、绝热火焰温度 3、层流燃烧 4、反应焓 焓 二、填空题（每小题4分，共20分） 1、燃烧过程的特点：1）；2） 2、盖斯定律指的是 3、化学反应速率指的是 4、活化能E指的是 5、煤的可磨性系数指的是： 三、单项选择题（3分/每小题，共30分） 1、“一定体积的气体的摩尔数与其压力成正比”，气体压力＿＿＿时该结论成立。A：小于1MPa；B＞5MPa；C：大于15MPa 2、可以用质量作用定律来描述反应速率的化学反应是：＿＿＿＿＿ A：基元反应；B：分支反应；C：燃烧反应 3、对总体反应而言，当反应物浓度增加而反应速度却降低时，则反应的级数是：＿
A：分数；B：负数；C：小数； 4、阿累尼乌斯公式不适用的化学反应是：＿＿＿＿＿＿ A：催化反应；B：多相反应；C：链式反应； 5、根据谢苗诺夫热自燃理论，装有可燃气体的容器越大，可燃气体＿＿＿＿ A：越不容易着火；B：越容易着火；C：温度越高； 6、根据链式自燃理论，使反应自动加速直至着火的主要原因是：＿＿＿＿＿ A：活化中心的不断积累；B：热量的不断积累； C：反应物浓度的不断积累； 7、民用燃气灶具不能混用燃气的原因是：＿＿＿＿＿＿＿ A：不同燃气具有不同的输送方式；B：不同燃气具有不同的物性参数； C：不同燃气具有不同的火焰传播速度； 8、混合气体层流火焰传播速度的最大值出现在：＿＿＿＿＿＿ A：过剩空气系数略大于1（贫燃料）； B：过剩空气系数略小于1（富燃料）；C：过剩空气系数等于1； 9、湍流火焰传播速度高于层流火焰传播速度的主要原因是：＿＿＿＿＿ A：湍流的速度分布比层流的速度分布更均匀。 B：湍流火焰的流动速度更快；C：湍流火焰的峰面的面积更大； 10、在碳氢化合物燃烧过程中，1kg空气参与燃烧后，大约能放出：＿＿＿ A：3200 kJ热量；B：32000 kJ热量；C:320 kJ热量； 四、、问答题（共40分） 1、简要分析热力着火及链式分支链锁着火机理的区别？（10分） 答： 2、试述回流区稳焰的基本原理（10分） 3、在煤粉锅炉燃烧过程中，为什么必须采用热风输送煤粉才能保证煤粉的着火？而其它燃煤锅炉（如层燃锅炉或流化床锅炉）则没有这一要求？试从燃料着火理论分析它们着火的差异。（20分）