工程燃烧学第一章简答题
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燃烧学试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 燃烧过程中,可燃气体与氧气发生化学反应,产生______。
A. 光B. 热C. 光和热D. 光、热和声答案:C2. 燃烧的三个必要条件是______。
A. 燃料、氧气、点火源B. 燃料、氧气、温度C. 燃料、温度、点火源D. 氧气、温度、点火源答案:A3. 下列哪种物质不是燃烧产物?A. 二氧化碳B. 水蒸气C. 一氧化碳D. 氧气答案:D4. 燃烧过程中,火焰的颜色通常与______有关。
A. 燃料的种类B. 氧气的浓度C. 燃烧的温度D. 环境的湿度答案:A5. 燃烧的类型可以分为______。
A. 缓慢氧化和快速氧化B. 完全燃烧和不完全燃烧C. 有焰燃烧和无焰燃烧D. 所有以上选项答案:D6. 燃烧过程中,火焰的传播速度与______有关。
A. 燃料的种类B. 氧气的浓度C. 环境的温度D. 所有以上选项答案:D7. 在燃烧学中,闪点是指______。
A. 可燃液体开始沸腾的温度B. 可燃液体开始自燃的温度C. 可燃液体开始燃烧的温度D. 可燃液体开始蒸发的温度答案:B8. 燃烧的热效应通常用于______。
A. 发电B. 加热C. 制冷D. 所有以上选项答案:B9. 燃烧过程中,火焰的稳定性与______有关。
A. 燃料的流动性B. 氧气的供应量C. 环境的气流D. 所有以上选项答案:D10. 燃烧的安全性主要取决于______。
A. 燃料的纯度B. 氧气的供应量C. 环境的控制D. 所有以上选项答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 燃烧过程中,燃料与氧气发生______反应,产生能量。
答案:氧化2. 燃烧过程中,火焰的传播速度与______的浓度有关。
答案:氧气3. 燃烧过程中,火焰的稳定性与______的供应量有关。
答案:氧气4. 燃烧过程中,火焰的颜色通常与燃料的______有关。
答案:种类5. 燃烧的安全性主要取决于环境的______。
前沿:燃烧强烈放热和发光的快速氧化反应过程。
按化学反应传播分类:强烈热分解、缓燃、爆震。
燃烧现象是流动、传热、传质和化学反应同时发生又相互作用的复杂的物理化学现象。
第一章:燃烧热力学化学恰当反应:所有参加化学反应的反应物都按化学反应方程规定的比例完全燃烧的反应。
特点:反应物完全消耗,燃烧强度最高。
空气-燃料化学恰当比(空—燃比):化学恰当反应时消耗的空气—燃料质量比。
当量比:实际燃油量所需的理论空气量与实际空气量之比或实际燃油量与理论燃油量之比。
余气系数:实际空气量所需的理论燃油量与实际燃油量之比或实际空气量与理论空气量之比。
热效应:温度不变,对外界只做容积功,所交换的热量。
反应热:化学反应过程中系统与外界交换的热量,统称为反应热。
反应焓:等温、等压条件下,反应物形成生成物时吸收或放出的热量(热效应)热效应:能够表征物质的属性而且是在特定条件下进行的化学反应的反应热,则称为热效应。
绝对焓:某一参考温度下该组分的生成焓和从某一参考温度开始的显焓变化之和。
标准反应热: 标准状态下的反应热。
燃烧焓:当1 mol的燃料与化学当量的空气混合物以一定的标准参考状态(比如1atm,25℃)进入稳定流动的反应器,且生成物(假定为CO2,H2O,N2)也以同样的标准参考状态离开该反应器,此反应释放出来的热量。
燃料的发热量:指单位质量或单位体积(对气体燃料而言)的燃料(在标准状态下)与空气完全燃烧时所能释放出的最大热量。
是衡量燃料作为能源的一个很重要的指标。
燃料热值:1kg燃料在标准状态下与空气完全燃烧所放出的热值。
高热值HHV(凝聚相),低热值LHV(汽态)。
绝热燃烧(火焰)温度(Tad):当燃料和空气的初始状态,即燃料/空气比及温度一定时,绝热过程燃烧产物所能达到的温度。
分类:等容燃烧和等压燃烧。
热离解:燃烧产物的分子在高温下吸收热量而裂变为简单分子或原子的现象。
标准生成吉布斯自由能:在标准状态(压力)下,由稳定单质(包括纯的理想气体,纯的固体或液体)生成1mol化合物时吉布斯自由能的变化值,称为该化合物的标准生成吉布斯自由能。
工程燃烧学考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 燃烧过程中,下列哪种物质是必需的?A. 可燃物B. 氧气C. 点火源D. 所有选项答案:D2. 燃烧的三个基本条件是什么?A. 可燃物、氧气和点火源B. 可燃物、氧气和温度C. 可燃物、点火源和温度D. 氧气、点火源和温度答案:A3. 燃烧过程中,哪种物质不参与化学反应?A. 可燃物B. 氧气C. 氮气D. 二氧化碳答案:C4. 燃烧过程中,下列哪种物质是生成物?A. 一氧化碳B. 二氧化碳C. 水蒸气D. 所有选项5. 燃烧过程中,下列哪种物质是必需的?A. 可燃物B. 氧气C. 点火源D. 所有选项答案:D6. 燃烧过程中,下列哪种物质不是必需的?A. 可燃物B. 氧气C. 点火源D. 氮气答案:D7. 燃烧过程中,下列哪种物质是生成物?A. 一氧化碳B. 二氧化碳C. 水蒸气D. 所有选项答案:D8. 燃烧过程中,下列哪种物质不是生成物?A. 一氧化碳B. 二氧化碳C. 氮气D. 水蒸气答案:C9. 燃烧过程中,下列哪种物质是必需的?B. 氧气C. 点火源D. 所有选项答案:D10. 燃烧过程中,下列哪种物质不是必需的?A. 可燃物B. 氧气C. 点火源D. 氮气答案:D二、多项选择题(每题3分,共30分)1. 燃烧过程中,下列哪些物质是必需的?A. 可燃物B. 氧气C. 点火源D. 氮气答案:ABC2. 燃烧过程中,下列哪些物质是生成物?A. 一氧化碳B. 二氧化碳C. 水蒸气D. 氮气答案:ABC3. 燃烧过程中,下列哪些物质不是必需的?A. 可燃物B. 氧气C. 点火源D. 氮气答案:D4. 燃烧过程中,下列哪些物质是必需的?A. 可燃物B. 氧气C. 点火源D. 氮气答案:ABC5. 燃烧过程中,下列哪些物质是生成物?A. 一氧化碳B. 二氧化碳C. 水蒸气D. 氮气答案:ABC三、判断题(每题1分,共10分)1. 燃烧过程中,可燃物、氧气和点火源是必需的。
第一章:可能出的概念题:1.什么是燃烧?燃烧的分类?每种分类的特征?燃烧是指氧化剂与可燃物混合发生的剧烈化学反应,其过程一般伴随传热传质、发光发烟等现象。
燃烧可分为气相燃烧与固相燃烧,气相燃烧又分为预混燃烧与扩散燃烧,气相燃烧中可燃物与氧化剂均为气体,固相燃烧为表面燃烧,无火焰。
预混燃烧可燃物与氧化剂已提充分混合,燃烧过程只取决于可燃混合气的化学动力过程,扩散燃烧是可燃物在燃烧时才与氧化剂混合,取决于摻混速度。
此外还可以分为表面燃烧、阴燃、蒸发燃烧、分解燃烧等等2.什么是火焰?火焰的分类有哪些?火焰是指发生燃烧反应的气体所占据的空间区域。
火焰可分为预混火焰与扩散火焰等等3.热力学第一定律表达式?简单表述:Q=U+W4.热效应的概念?其中应重点注重的条件有哪些?热效应是指,在定容定压条件下,物质进行反应时不做非体积功,且产物与反应物温度相同,这种情况下反应放出的热量。
重点注意定容定压(体积功=0)、不做非体积功(Wa=0)、产物反应物温度相同(不因为比热容吸收热量)5.生成焓、反应焓、燃烧焓的概念?并注意其中的条件?生产焓是指稳定单质或元素在定压条件下反应生成1mol化合物时的热效应。
反应焓是指某些化合物与化合物或元素在任意温度下进行单位反应产物和反应物的焓差(注意,这些概念末尾的写法都是有说法有讲究的)。
燃烧焓是指1mol化合物完全燃烧时对应的焓差。
注意:因为反应焓与燃烧焓的反应物与产物有可能都是化合物,所以要说焓差,而生成焓的反应物是单质,单质的生产焓为0,故说“热效应”。
*6.拉瓦锡——拉普拉斯定律解释?化学反应的生成焓等于分解焓,符号相反。
*7.盖斯定律描述?无论化学反应是分一步还是多步进行的,其热效应相同。
*8.基尔霍夫定律描述?(写公式)这一定律表明了什么的关系?表明了反应焓随温度的变化规律9.热力学第二定律的两种表述?何为孤立系统熵增原理?克劳修斯表述:热量不可能从低温物体传向高温物体而不产生其他任何影响。
思考题第一章绪论1、燃烧的定义(氧化学说):燃烧一般是指某些物质在较高的温度下与氧气化合而发生激烈的氧化反应并释放大量热量的现象。
2、化石燃料燃烧的主要污染排放物?烟尘,硫氧化物,氮氧化物其次还有CO,CO2等其他污染物。
3、燃素学说;燃素学说认为火是火是由无数细小且活泼的微粒构成的物质实体,这种火的微粒即可愿意与其他元素结合而形成化合物也可以以游离的方式存在,大量游离的火的微粒聚集在一起就形成了明显的火焰,它弥散于大气之中变给人以热的感觉,由这种火微粒构成的火的元素便是燃素。
第二章燃料1.什么叫燃料?它应具备哪些基本要求?是指在燃烧过程中能释放出大量热量,该热量又能经济、有效地应用于生产和生活中的物质。
物质作为燃料的条件:(1)能在燃烧时释放出大量热量;(2)能方便且很好的燃烧;(3)自然界蕴藏量丰富,易于开采且价格低廉;(4)燃烧产物对人类、自然界、环境危害小2.化石燃料主要包括那些燃料?(煤,石油,天然气)3.燃料分类方法?燃料按物态分类及其典型代表燃料(1 固体燃料(煤炭)2 液体燃料(石油、酒精)2气体燃料(天然气、氢气)4.燃料的组成,固液体燃料的元素组成都有那些?固体燃料是各种有机化合物的混合物。
混合物的元素组成为:C、H、O、N、S、A、M 液体燃料是由多种碳氢化合物混合而成的。
其元素组成亦为:C、H、O、N、S、A、M5.气体燃料的主要组成成分有哪些?气体燃料是由若干单一可燃与不可燃气体组成的混合物:CO、H2、CH4、CnHm、CO2、N2、H2O、 O2等。
6.燃料分析有几种,分别是什么?(1)工业分析组成(测定燃料中水分(M)、挥发分(V)灰分(A)和固定碳(FC)等4种组分的含量)。
;(2)元素分析组成(用化学分析的方法测定燃料中主要化学元素组分碳(C)、氢(H)、氮(N)、硫(S)和氧(O)以及灰分(A)和水分(M)的含量);(3)成分分析组成(化学分析方法测定气体燃料各组分的体积或质量百分比)7.燃料的可燃与不可燃部分各包含哪些主要成分?可燃成分:(碳(最主要的可燃元素,氢(发热值最高的可燃元素)硫(有机硫、黄铁矿硫:可燃烧释放出热量,合称为可燃硫或挥发硫。
燃烧学习题答案祝!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。
工程燃烧学简答题(一)1. 什么是燃料的高、低位发热量?两者之间有何关系?为什么热力计算中要用燃料的应用基低位发热量?答:煤的高位发热量是指单位质量或单位体积的燃料完全燃烧后燃烧产物冷却到使其中的水蒸汽凝结成0℃的水时所放出的热量;煤的低位发热量是指单位质量或单位体积的燃料完全燃烧后燃烧产物中的水蒸汽冷却到20℃时放出的热量,不包括水蒸汽潜热的燃料发热量;烟气中的水蒸气尚未冷凝而直接排出,使燃料燃烧后烟气中的水蒸汽潜热无法回收利用2. 什么是标准煤?有何实际意义?答:人为规定应用基低位发热量29300kJ/kg(即气体燃料29300 kJ/m3)的燃料(P25)能源的种类很多,所含的热量也各不相同,为了便于相互对比和在总量上进行研究,我国规定应用基低位发热量29300kJ/kg(即7000kcal/kg)的燃料为标准煤,也称煤当量。
标准煤实际是不存在的,只是人为的规定。
有何实际意义:提出标准煤的主要目的是把不同燃料划归统一的标准,便于分析、比较热力设备的经济性。
不同的煤具有不同的发热量,有时差别很大。
因此,在相同容量、相同参数的锅炉,在相同运行条件下,不能仅仅依据消耗燃料量的多少,来衡量锅炉运行的经济性。
如果把不同的燃煤都折算为统一的标准煤,那就容易判断:哪一台炉的标准煤耗量低,哪一台锅炉的运行经济性就好。
3. 煤中硫分有几种存在形式?简要说明他们对燃烧性能的影响。
答:3种,有机硫、黄铁矿硫(前两者可燃,称为可燃硫或挥发硫)、硫酸盐硫。
4. 煤的化学成分有几种表示方法?为什么要用不同的成分分析基?试推导各种基之间的换算系数。
答:工业分析(工分):灰分、水分、挥发份、固定碳、低位发热量、焦渣特性;5. 何谓煤的元素分析法?煤的可燃元素有哪些?答:元素分析:测定燃料中的碳、氢、氧、氮、硫及水分灰分的含量。
可燃元素:C、H、S6. 什么是燃油的闪点、燃点、着火点?了解它们有何实际意义?答:。
第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学大力改进燃烧技术﹑提高能量转换效率,寻求新的节能措施﹑开辟新的能源以及实现洁净燃烧,降低动力设备的有害排放物等均成为21世纪初人类面临的重大研究课题。
深入地认识燃烧现象、掌握燃烧机理是与我们所从事的工作有密切联系的,也是我们所必需具有的专业基础知识的重要组成部分。
第一节概说第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学近代的动力工程及燃烧工程对燃烧技术的要求都十分严格,要求有极高的空间燃烧率(space heating rate)——即在单位时间、单位空间中燃烧化学反应的放热率[kJ/(m·s)],应具有极高的燃烧效率,同时还应有较清洁的排放物(即有害排放物CO,HC,CO2,NO,…应尽可能地满足环境保护法的要求)。
第一节概说第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学当今,由于能源供求间的矛盾日益扩大,愈来愈多地使用代用燃料及劣质燃料,迫使动力机械工程师们必须加深对燃烧现象的认识和掌握更先进的燃烧技术。
由于燃烧的复杂性,人们通常只按照自己的专业需要去研究燃烧中的某一方面的问题。
第一节概说第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学 燃料与氧化剂燃烧后变成燃烧产物,将化学能以热能的形式释放也是遵循热力学第一定律的一种转换方式。
燃料燃烧所释放的能量以焓(等压燃烧)或内能(等容燃烧过程)的变化形式表现出来,欲了解燃烧过程的能量转换的数量关系,就必须了解化学变化过程系统内各种化合物(即反应物及产物)的焓的数值变化关系。
第二节化学能和热能的转换第一章燃烧中的化学热力学及燃烧化学 从化学反应的化学平衡原理知道,化学反应常常是在正反两个方向同时进行的。
近代的热能装置及动力机械(如内燃机、锅炉及涡轮机等)的燃烧都必须在极短的时间内完成。
因而,燃烧反应速度及决定反应速度的反应机构(或机理)必然为工程师们所关注。
反应速度与着火滞燃期、火焰传播速度及燃烧产物的组分构成都有着密切的关系。
绪论、第一章1、从正负两方面论述研究燃烧的意义。
(P5)①研究如何提高燃烧效率,保证燃烧过程的稳定性和安全性,节约能源,并充分利用新能源;②如何防止抑制火灾及矿井瓦斯或具有粉尘工厂存在的爆炸危险性,减少有用燃烧过程中的工业污染问题。
2、不同的学科研究燃烧学各有什么侧重点?(P5)实验研究:对于生产中提出的燃烧技术问题主要还只能通过实验来解决。
并发展出诊断燃烧学。
理论分析:主要为各种燃烧过程的基本现象建立和提供一般性的物理概念,从物理本质上对各种影响因素做出定性分析,从而对实验研究和数据处理指出合理、正确的方向。
3、从化学观点看,燃烧反应具有的特征是什么?(物质能量总体是下降的)(P6)氧化剂和燃料的分子间进行着激烈的快速化学反应,原来的分子结构被破坏,原子的外层电子重新组合,经过一系列中间产物的变化,最后生成最终燃烧产物。
这一过程,物质总的热量是降低的,降低的能量大都以热和光的形式释放而形成火焰。
4、燃烧过程的外部特征是什么?①剧烈的氧化还原反应②放出大量的热③发光5、化学爆炸与火灾的关系?(PPT)1)紧密联系,相伴发生2)某些物质的火灾和爆炸具有相同的本质,都是可燃物与氧化剂的化学反应。
3)主要区别:燃烧是稳定的和连续进行的,能量的释放比较缓慢,而爆炸是瞬时完成的,可在瞬间突然释放大量能量。
4)同一物质在一种条件下可以燃烧,在另一种条件下可以爆炸。
(煤块燃烧与煤粉爆炸)5)在存放有易燃易爆物品较多的场合和某些生产过程中,可发生火灾爆炸的连锁反应,先爆炸后燃烧、先燃烧后爆炸。
6、按化学反应和物理过程之间的关系,燃烧包括哪三种类型?(P5)1)动力燃烧(动力火焰):主要受燃烧过程中的化学动力因素所控制,如着火、爆炸;2)扩散燃烧(扩散火焰):主要受流动、扩散和物理混合等因素控制,如液体燃料滴、碳粒、蜡烛;3)预混燃烧(预混火焰):此时化学动力因素和物理混合因素差不多起同样重要的作用,如汽油发动机、家用煤气炉。
《工程燃烧学》试卷B 卷参考答案及评分标准一、 选择题(22小题共44分)评分标准:每小题2分,答对得分,答错不得分二、 简答题(4小题,每小题5分,共20分)1、答:W :在110°C 加热前后测量煤样质量,减少量即为水分量。
除以煤初始质量即得水分百分含量 …2分 V :在850°C 干馏前后测量干燥煤样质量,减少量即为挥发分质量。
除以煤初始质量即得挥发分百分含量 …2分 F :测量燃烧前后焦块质量,减少量即为固定碳质量,除以煤初始质量即得固定碳百分含量 …1分 A :燃烧后剩下的即为灰分,测量其质量,除以煤初始质量即得灰分的百分含量。
…2分2、答:1)辛烷值是衡量汽油在汽缸内抗爆震燃烧能力的一种数字指标,其值高表示抗爆性好。
…2分 2)不对。
…1分 90#汽油指该汽油的抗爆震性能与含异辛烷体积百分数为90%的标准燃料相同。
该标准燃料由异辛烷和正庚烷混合而成 ………2分3、定义:射流在离开喷嘴前先强迫流体作旋转运动,它从喷嘴喷出后便会边旋转边向前运动,这就是旋转射流,简称旋流。
………2分 用旋流数S 来表示旋流强度。
………3分4、答:碳是固体,它的燃烧是固体和气体之间进行的异相化学反应,包括扩散、吸附和化学反应,进行五个连续的步骤: (1)氧气扩散到碳表面;(2)扩散到固体表面的气体(或氧气)须被碳表面所吸附;(3)吸附的气体和碳表面进行化学反应,形成吸附后的生成物;(4)吸附后的生成物从碳表面上解吸;(5)解吸后的气体生成物扩散离开碳表面。
………3分影响因素:碳的燃烧反应速度主要取决于反应温度和焦炭的活性;而碳粒的大小、表面特性以及与气流的相对运动等决定了扩散吸附等物理过程的快慢。
………2分 三、 计算题(2小题共16分)评分标准:每小题8分,按正确的计算步骤给分 1、解:(1)理论空气需要量 ………..1分20,301115( 6.85756.1)2210020.940.210.21O L L m ⨯⨯+⨯+⨯===x G s G RΦ=⋅(2)燃烧产物量 ………..3分(3)百分组成 ………..2分(4)燃烧产物密度………..2分 2、解:计算出燃烧产物中各气体成分的量V CO2=0.84×22.4/12=1.568(m 3)V H2O =0.06×22.4/2+0.03×22.4/18=0.709(m 3)V N2=(0.84×22.4/12+0.06×22.4/4)×0.79/0.21=7.163 (m 3)…………..3分假定发热温度为1500 o C ,查得比热 c CO2=2.3636 c H2O =1.8389 c N2=1.4470 ….……(可以是其他的假定温度)….1分 计算)(2.19514470.1163.78389.1709.03636.2568.130000O H O H N N CO CO 0222222C c V c V c V Q c V Q t o =⨯+⨯+⨯=⋅⋅⋅=⋅=’’‘‘‘‘++低产低热….1分再假定发热温度为1900 o C ,查得比热 c CO2=2.4393 c H2O =1.9252 c N2=1.4780 ….……………………………………..….1分 计算-=⨯+++⨯⨯=223CO V 5(6.8 2.322.52 3.7)10 1.95(m )-=⨯++⨯+⨯⨯=223H O V 5(573222.52 3.7)10 5.62(m )-=⨯⨯+⨯⨯=223N V 5 4.710 1.20.7920.9420.09(m )=-⨯⨯=23O V (1.21)0.2120.940.88(m )n =+++2222CO H O N O V V V V V =+++=31.95 5.6220.090.8828.54(m )'=⨯=2 1.95CO 100% 6.83%28.54=⨯=2 5.62H O'100%19.69%28.54'=⨯=220.09N 100%70.39%28.54'=⨯=20.88O 100% 3.08%28.54)(5.19014780.1163.79252.1709.04393.2568.130000O H O H N NCO CO0222222C c V c V c V Q c V Q t o =⨯+⨯+⨯=⋅⋅⋅=⋅=’’‘‘‘‘++低产低热….2分计算得的发热温度与假定温度相吻合,因此这就是实际发热温度。
工程燃烧学第一章简答题
1. 煤质分析主要包括哪些内容?
工业分析(工分):灰分、水分、挥发份、固定碳、低位发热量、焦渣特性;
元素分析(元分):碳、氢、氧、氮、硫。
2. 煤的成分分析有几种基准?各有什么意义?各用于什么场合? 应用基(收到基):以收到状态下包括全部组分在内(包括全部水分和灰分)的燃料成分总量作为计算基准,用于煤的燃烧产物计算。
100=++++++ar ar ar ar ar ar ar M A S N O H C
空气干燥基(分析基,air dry basis--ad):以除去外在水分后的燃料成分总量为计算基准,燃料被60o C 的空气干燥至风干状态,外在水分已经逸出,燃料中仅剩下内在水分,常用于实验室煤质分析。
100=++++++ad ad ad ad ad ad ad M A S N O H C
干燥基(dry basis--d):以除去全部水分后的燃料成分总量为计算基准。
燃料在烘箱(102-105℃)中烘干失去全部水分,表示煤中的稳定成分,用于不同煤种的质量比较。
100=+++++d d d d d d A S N O H C
干燥无灰基(可燃基,dry ash free basis--daf):以除去水分和灰分后的燃料成分总量为计算基准。
常用于确切地说明煤的化学组成特点。
100=++++daf daf daf daf daf S N O H C
3.煤中水分有几种存在方式(内水分,外水分)?请用应用基(收
到基)表示出分析基内水分?
煤中水分有外水分和内水分之分。
外水分为环境条件下机械地附在燃料表面的水分,与环境空气湿度、温度等外界条件有关;内水分为实验室条件下的燃料达到风干状态而失去外在水分后的剩余水分,主要为化学吸附水及矿物质结晶水。
全水分为外水分和内水分之和;外水分的基准为应用基(收到基);内水分的基准为分析基(空气干燥基)。
M外=M外ar;M内=M内ad;M ar=M内ar+M外ar M内ar= M内ad(100-M
ar)/100
外
水分是煤中的不可燃成分,其存在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,影响燃料的着火与燃尽,使锅炉效率降低,并使排烟损失加大,易在低温处腐蚀设备,还会造成堵灰等问题。
含水量大的煤是的制粉设备制粉困难,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。
4.煤中硫分有几种存在方式?
硫在煤中的存在形式主要有三种:有机硫、黄铁矿硫和硫酸盐硫。
有机硫是含于燃料有机体中的硫,其均匀分布在煤中,与其它元素(C、H、O)结合形成复杂的有机化合物;黄铁矿硫为含于金属硫化物中的无极硫,以金属硫化物(FeS2、CuS、ZnS等)的形式存在,主要形式为FeS2;硫酸盐硫主要以CaSO4、MgSO4、FeSO4等无机盐形式存在。
有机硫与黄铁矿硫均可以燃烧放出热量,二者合称可燃硫或挥发硫。
硫酸盐硫已经充分氧化,不能参与燃烧反应,是燃料燃烧后所形成灰渣的一部分。
5.油的闪点和燃点及着火点?
闪点:当燃料油加热至一定温度时,其中分子量较小,沸点低的成分将先由油的表面气化逸出,形成油蒸气。
油温升高,油蒸气越多,油表面附近的油蒸汽浓度越大。
此时,有外来火源的情况下,在油面上会出现闪火现象(时间不超过5s),但是未构成持续燃烧;
燃点:当燃料油加热至一定温度时,其中分子量较小,沸点低的成分将先由油的表面气化逸出,形成油蒸气。
油温升高,油蒸气越多,油表面附近的油蒸汽浓度越大。
当油的蒸发速度很快时,在有外来火源情况下,在油面上闪火后持续燃烧(>5s);
着火点:当燃料油加热至一定温度时,其中分子量较小,沸点低的成分将先由油的表面气化逸出,形成油蒸气。
油温升高,油蒸气
越多,油表面附近的油蒸汽浓度越大。
在无外来火源的情况下,在油面上形成的持续燃烧。