03 燃料燃烧计算与锅炉热平衡_习题
第三章燃料燃烧计算与锅炉热平衡（1）
一、名词解释：
1、燃烧
2、完全燃烧
3、不完全燃烧
4、过量空气系数α
5、理论空气量
6、过量空气
7、漏风系数
8、飞灰浓度
9、理论烟气容积
10、理论干烟气容积
11、三原子气体容积份额
二、填空题：
1、当α>1、完全燃烧时，烟气的成分有________________________；当α>1、不
完全燃烧时，烟气的成分有________________________。
2、烟气焓的单位是“kJ/kg”，其中“kg”是指______________________。
3、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的RO2逐渐______，O2
逐渐_______，烟气侧的α逐渐_______，漏风总量逐渐________，飞灰浓度逐渐______。
4、烟气中的过量空气（含水蒸气容积）ΔV=_________________。
5、利用奥氏烟气分析仪进行烟气分析时，先让烟气经过装有___________溶液的吸
收瓶1，以吸收烟气中的___________；再让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶2，以吸收烟气中的___________；最后让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶3，以吸收烟气中的___________。以上吸收顺序_________颠倒。
6、烟气成分一般用烟气中某种气体的_________占_________容积的_________表示。
7、完全燃烧方程式为__________________，它表明___________________________。
当α=1时，该方程式变为_________________，它表明______________________，利用它可以求___________________________。
8、计算α的两个近似公式分别为________________、_______________。两式的使
用条件是________________________________。
三、判断改错题：
1、实际空气量就是燃料完全燃烧实际需要的空气量。（）
2、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的RO2、O2是逐渐减
少的。（）
3、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的α和漏风总量是逐
渐增大的。（）
4、、煤种不同而理论空气量是相同的。（）
5、固态排渣煤粉炉燃烧室出口的飞灰浓度大于空气预热器前的飞灰浓度。（）
6、烟气成分分析中，RO2、O2、CO等分别表示这些气体的容积占全烟气容积的百
分数。（）
四、计算题：
1、已知煤的分析数据如下：
C ar=56.83% H ar＝4.08％O ar＝9.63％N ar=0.73% S ar＝0.63％A ar＝19.12％
M ar =8.98% V daf =34.28% Q net，ar=22263kJ/kg
试计算：
（1）此种煤完全燃烧时的理论空气量V0；
（2）在固态排渣煤粉炉中燃烧时的实际空气量V k；（α=1.2）
（3）完全燃烧时的烟气体积V y 、V gy 、V H2O；
（4）完全燃烧时形成的烟气在1000℃时的焓。
2、某锅炉燃煤的特性系数β＝0.11，理论空气量V0＝7.1Nm3/kg。运行中测知省煤
器前后的RO2值分别为14.3%及14%。求该省煤器处的漏风系数及漏风量。
3、已知：某燃料每千克完全燃烧后，形成的烟气体积V y=6.5Nm3/kg，其中：
V H2O=0.5Nm3/kg，V RO2=0.9Nm3/kg，V O2=0.24Nm3/kg
求：完全燃烧时过量空气系数α（不能用近似公式）及三原子气体的容积份额。
4、已知锅炉每小时燃煤20 t/h，燃料成分如下：
C ar=49.625% H ar＝5.0％O ar＝10％N ar=1.375% S ar＝1.0％A ar＝20％
M ar=13%
锅炉在完全燃烧情况下，如果测得炉子出口处R O2L=15%，而排烟处RO2py=12.5%，试求每小时漏入烟道的空气量。
第三章燃料燃烧计算与锅炉机组热平衡（2）
一、名词解释：
1、最佳过量空气系数
2、排烟热损失
3、机械不完全燃烧热损失
4、化学不完全燃烧热损失
5、正平衡效率
6、反平衡效率
7、燃烧效率
8、锅炉的输入热量
9、锅炉计算燃料消耗量
10、锅炉有效利用热量
11、锅炉热损失
二、填空题：
1、在室燃炉各项热损失中，最大一项热损失是______________，其值约为________。
2、对于固态排渣煤粉炉，不完全燃烧热损失是指_____________________。
3、最佳过量空气系数是指_______________________时所对应的过量空气系数。
4、现代大型电站锅炉输入热量中最大一项是________________________。
5、电站锅炉有效利用热量中最大一项是____________________________。
6、锅炉容量越大，其散热损失_______。
7、燃气炉、燃油炉、煤粉炉三种锅炉，一般________炉的q3最大。
8、燃煤锅炉如果没有用外界热量加热燃料时，只有当固体燃料的水分___________
时才考虑计算燃料的物理显热。
9、对于固态排渣煤粉炉，只有当_______________时才考虑计算q6，计算时灰渣的
温度取_________。
10、锅炉的有效利用热量一般包括______________、______________、______________
和______________吸收的热量。
三、问答题：
1、写出锅炉热平衡方程式的两种表达式，并说明式中各项名称。
2、提高锅炉热效率时，为什么不能把排烟温度降得很低？
3、现代电站锅炉常用什么方法求热效率，为什么？
4、说明影响排烟热损失的主要因素及降低排烟热损失的措施有哪些？
5、说明影响机械不完全燃烧热损失q4的主要因素及降低q4的措施有哪些？
6、锅炉燃料消耗量和计算燃料消耗量有何不同？各在什么情况下使用？
四、计算题：
1、已知：某锅炉额定蒸发量D=410t/h，过热蒸汽的出口焓h gq〃=3475kJ/kg，进入
锅炉的给水焓h gs=963kJ/kg，锅炉排污率为2％，汽包内炉水焓h ls=1340kJ/kg，各项热损失之和Σq=9.5%，其中q4=1.5%，燃料低位发热量Q net，ar=20935kJ/kg 求：锅炉的计算燃煤量和标准燃煤量。
2、已知：某锅炉运行时测得如下数据：
q2=5% q3=0.5% q4=1.5% q5=0.5% q6=0 h gq〃=3475kJ/kg h gs=921kJ/kg B=36.27t/h 燃料低位发热量Q net，ar =16747kJ/kg。
求：该锅炉的蒸汽量。
燃烧值与计算题
燃烧值 发布日期：2010年8月04日浏览次数：42 来源：网络物理编辑 【燃烧值】1千克某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的燃烧值。燃烧值的公式是：q=Q/m，其中q为燃料的燃烧值，m为这种燃料的质量，Q为这种燃料完全燃烧时放出的热量。当热量的单位用焦耳，质量的单位用千克时，燃烧值的单位为“焦/千克”。常用的几种燃料的燃烧值可从下表中查到。 实际上，燃料很难做到完全燃烧，因此燃料燃烧时放出的热量往往少于根据燃烧值计算出来的热量。 通过燃料的燃烧值可计算一定质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量。 例题1 质量为0.5千克的汽油完全燃烧时，能放出多少热量？ 根据燃烧值公式q=Q/m，得Q=mq。从燃烧值表中查出汽油的燃烧值为4.6×10^7焦/千克。将已知条件代入公式即可得热量Q=2.3×10^7焦。 根据实际需要的热量，可通过燃烧值公式计算出燃料的质量. 题2 把2千克水从20℃加热到沸腾，需要完全燃烧多少克酒精（不考虑热量损失）？ 题目中明确的告诉我们两个条件，其一：酒精是完全燃烧的；其二：没有热量损失，即酒精放出的热量全部被水吸收， 本文来自马博士教育网，转载请标明出处：https://www.sodocs.net/doc/582679709.html,/wl/wlsc/cz/wlcd/rx/12197.html
燃烧，燃烧产物冷却到燃烧前的温度（一般为环境温度）时所释放出来的热量。 固体或液体发热量的单位是千卡/千克（kcal/kg）、千焦耳/千克（KJ/kg）或兆卡/千克（Mcal/kg）、兆焦尔/千克（MJ/kg）；气体燃料的发热量单位是千卡/标准立方米（kcal/Nm3）、千焦耳／标准立方米（KJ/Nm3）或兆卡/标准立方米（Mcal/Nm3）、兆焦尔/标准立方米（MJ/Nm3）。燃料热值有高位热值与低位热值两种。 高位热值是指燃料在完全燃烧时释放出来的全部热量，即在燃烧生成物中的水蒸汽凝结成水时的发热量，也称毛热。 低位热值是指燃料完全燃烧，其燃烧产物中的水蒸汽以气态存在时的发热量，也称净热。 高位热值与低位热值的区别，在于燃料燃烧产物中的水呈液态还是气态，水呈液态是高位热值，水呈气态是低位热值。低位热值等于从高位热值中扣除水蒸汽的凝结热（在1个标准大气压和100℃情况下，水的汽化热为2253.02焦耳／克，在常温常压下为2441.12焦耳／克；水汽凝结成液态水时放出相同的热量）。 燃料大都用于燃烧，各种炉窑的排烟温度均超过水蒸汽的凝结温度，不可能使水蒸气的凝结热释放出来，所以在能源利用中一般都以燃料的应用的低位发热量作为计算基础。各国的选择不同，日本、北美各国均习惯用高位热值，而我国、前苏联、德国和经济合作与发展组织是按低位热值换算的，有的国家两种热值都采用。 煤和石油的高低位热值相差约5％，天然气和煤气为10％左右。 各种燃料燃烧值的资料2008-12-13 10:38:28| 煤=3×107J/kg 煤气的燃烧值是4.2×107J/Kg,1焦=0.024卡路里 标准煤：7000大卡/kg＝7000*4.18＝29260kJ/kg＝29.26MJ/kg 焦炉煤气：4000大卡/m3左右，煤气密度0.54kg/标准m3 所以，4000大卡/标准m3/(0.54kg/标准m3)≈7400大卡/kg 显然，煤气的热值较高。 各种燃料热值 燃料名称热值MJ/kg 折算率 固体燃料 焦炭25.12-29.308 0.857-1.000 无烟煤25.12-32.65 0.857-1.114 烟煤20.93-33.50 0.714-1.143 褐煤8.38-16.76 0.286-0.572
燃料燃烧及热平衡计算参考
燃料燃烧及热平衡计算参考 3.1 城市煤气的燃料计算 3.1.1 燃料成分 表2.2 城市煤气成分（%）[2] 成分 CO 2 CO CH 4 C 2H 6 H 2 O 2 N 2 合计 含量 10 5 22 5 46 2 10 100 3.1.2 城市煤气燃烧的计算 1、助燃空气消耗量[2] （1）理论空气需要量 Lo=21O O 0.5H H 3.5C CH 20.5CO 2 2624-++?+ Nm 3/Nm 3 (3.1) (3.1)式中：CO 、CH 4 、 C 2H 6 、 H 2 、 O 2——每100Nm 3湿气体燃料中各成分的体积含量（Nm 3）。则 Lo=21 2465.055.322255.0-?+?+?+? = 4.143 Nm 3/Nm 3 （2）实际空气需要量 L n =nL 0, Nm 3/Nm 3 (3.2) (1.2)式中：n ——空气消耗系数，气体燃料通常n=1.05 1.1 现在n 取1.05，则 L n =1.05×4.143=4.35 Nm 3/Nm 3 （3）实际湿空气需要量 L n 湿 =（1+0.00124 2H O g 干） L n ， Nm 3/Nm 3 （3.3） 则 L n 湿=（1+0.00124×18.9）×4.35=4.452 Nm 3/Nm 3 2、天然气燃烧产物生成量 （1）燃烧产物中单一成分生成量 CO)H 2C CH (CO 0.01 V 6242CO 2+++?=’
(3.4) 2 O V 0.21(=?′0n-1)L (3.5) 2 2n N V (N 79L )0.01=+?′ (3.6) )L 0.124g H H 3C (2CH 0.01V n 干 O H 2624O H 22+++?= (3.7) 式中CO 、CH 4 、 C 2H 6 、 H 2 ——每100Nm 3湿气体燃料中各成分的体积含量。 则 0.475)5222(100.01V 2CO =+?++?= Nm 3/Nm 3 4.4131)(1.050.21V 2O ?-?==0.046 Nm 3/Nm 3 01.0)35.47910(V 2N ??+==3.54 Nm 3/Nm 3 4.35)18.90.124465322(20.01V O H 2??++?+??==1.152 Nm 3/Nm 3 （2）燃烧产物总生成量 实际燃烧产物量 V n = V CO2+V O2+V N2+V H2O Nm 3/Nm 3 (3.8) 则 V n =0.47+0.046+3.54+1.152=5.208 Nm 3/Nm 3 理论燃烧产物量 V 0=V n -（n -1）L O (3.9) V 0=5.208-（1.05-1）×4.143=5.0 Nm 3/Nm 3 (3) 燃料燃烧产物成分[2] %100V V CO n CO 22?= (3.10) %100V V O n O 22?= (3.11) %100V V N n N 22?= (3.12) 100%V V O H n O H 22?= (3.13)
《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：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：
燃料燃烧及热平衡计算参考
燃料燃烧及热平衡计算参考
L n 湿=（1+0.00124×18.9）×4.35=4.452 Nm 3/Nm 3 2、天然气燃烧产物生成量 （1）燃烧产物中单一成分生成量 CO) H 2C CH (CO 0.01V 6242CO 2+++?=’ (3.4) 2 O V 0.21(=?′0n-1)L (3.5) 2 2n N V (N 79L )0.01=+?′ (3.6) )L 0.124g H H 3C (2CH 0.01V n 干O H 2624O H 22+++?= (3.7) 式中CO 、CH 4 、 C 2H 6 、 H 2 ——每100Nm 3湿气体燃料中各成分的体积含量。 则 0.475)5222(100.01V 2CO =+?++?= Nm 3/Nm 3 4.4131)(1.050.21V 2O ?-?==0.046 Nm 3/Nm 3 01.0)3 5.47910(V 2N ??+==3.54 Nm 3/Nm 3 4.35)18.90.124465322(20.01V O H 2??++?+??==1.152 Nm 3/Nm 3 （2）燃烧产物总生成量 实际燃烧产物量 V n = V CO2+V O2+V N2+V H2O Nm 3/Nm 3 (3.8) 则 V n =0.47+0.046+3.54+1.152=5.208 Nm 3/Nm 3 理论燃烧产物量 V 0=V n -（n -1）L O (3.9) V 0=5.208-（1.05-1）×4.143=5.0 Nm 3/Nm 3 (3) 燃料燃烧产物成分[2] % 100V V CO n CO 22?= (3.10) % 100V V O n O 22?=
《燃料与燃烧》习题解
《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
《燃料与燃烧》部分习题答案..
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
燃料燃烧计算
第三章 燃料及燃烧过程 3-2 燃料燃烧计算 一、燃料燃烧计算的内容及目的 （一）计算内容：①空气需要量 ②烟气生成量 ③烟气成分 ④燃烧温度 （二）目的：通过对以上内容的计算，以便正确地进行窑炉的设计和对运行中的窑炉进行正确的调节。 二、燃烧计算的基本概念 （一）完全燃烧与不完全燃烧。 1、完全燃烧：燃料中可燃成分与完全化合，生成不可再燃烧的产物。 2、不完全燃烧： 化学不完全燃烧：产物存在气态可燃物。 物理不完全燃烧：产物中存在固态可燃物。 （二）过剩空气系数 1、过剩空气系数的概念 а=V a /V 0a 2、影响过剩空气系数的因素： 1）燃料种类：气、液、固体燃料，а值不同； 2）燃料加工状态：煤的细度、燃油的雾化粘度。 3）燃烧设备的构造及操作方法。 3、火焰的气氛： ①氧化焰：а>1，燃烧产物中有过剩氧气。 ②中性焰：а=1 ③还原焰：а<1，燃烧产物中含还原性气体（CO 、H 2） 三、空气需要量、烟气生成量及烟气成分、密度的计算 （一）固体、液体燃料： 基准：计算时，一般以1kg 或100kg 燃料为基准，求其燃烧时空气需要量、烟气生成量。 方法：按燃烧反映方程式，算得氧气需要量及燃烧产量，然后相加，即可得空气需要量与烟气生成量。 1、理论空气量计算： 1）理论需氧量： V 0O2= 12ar C +4ar H +32ar S －32 ar O (Nm 3/kgr)
2）理论空气量：V 0a = 1004.22（12ar C +4ar H +32ar S －32 ar O ）21100 =0.089C ar +0.267H ar +0.033(S ar -O ar ) (Nm 3/kgr) 2、实际空气量计算： V a =а×V o a 3、理论烟气生成量的计算：V 0L =V CO2+V H2O +V SO2+V N2 = 1004.22 (12ar C +2ar H +18ar M +32ar S +28 ar N )×V o a +0.79V o a =0.01865C ar +0.112H ar +0.01243M ar +0.0068S ar +0.008N ar +0.79V o a 4、实际烟气生成量的计算： 1）а>1时，V L = V 0L +(а-1)×V o a 2）а<1时，在工程上进上近似认为其燃烧产物中只含有CO 一种可燃气体。 因为：2CO+O 2=2CO 2，因此，每缺少一个分子的O 2，烟气中就减少两个分子的CO 2，而生成两个分子的CO ，顾总烟气体积只少了相应减少的空气中的氮气部分。 V L = V 0L -(1 -а) V o a × 100 79 5、烟气的组成及密度计算： 1）烟气百分组成： CO 2=L CO V V 2 ×100%, H 2O=L O H V V 2×100% SO 2= L SO V V 2×100%, N 2=L N V V 2×100% O 2=L O V V 2×100% 2)烟气密度： ρ=（44CO 2+18H 2O+64SO 2+28N 2+32O 2）/（22.4*100） (kg/Nm 3) 或：ρ=L a ar V V A 0 293.11001 1α+- (kg/Nm 3) （二）气体燃料 1、理论空气量 V 02 O =[21CO+21H 2+2CH 4+(m+4n )C m H n +23H 2S-O 2]×100 1 V a 0= V 0 2 O ×21 100 2、实际空气需要量：V a =а×V a o 3、理论烟气生成量： V L o =V CO2+V H2O +V N2+V SO2 (N m 3/N m 3) 4、实际烟气生成量及烟气组成计算： 当а>1时， V L =V L o +(а-1)V a o (N m 3/N m 3)
第二章 燃料及燃烧计算
第二章 燃料及燃烧计算 A 、燃料的化学组成及其成分换算 (1)气体燃料的化学组成 气体燃料是由简单气体化合物与气体单质所组成的机械混合物。其中：CO 、H2、CH4、C2H4、CmHn 、H2S 等是可燃性气体成分，能燃烧放出热量。 CO2、N2、SO2、H2O 、O2等则是不燃成分，不能燃烧放热，故其含量均不宜过多，以免降低燃料的发热能力。 CmHn 总称为重碳氢化合物,，包括C3H6、C2H6、C2H2 …等。每单位体积(m2)重碳氢化合物燃烧，约放出71176 kJ 热量。 气体燃料中的氧，在高温预热的情况下，能与可燃成分作用，从而降低气体燃料燃烧时的放热量。若氧的含量超过一定数量，则有爆炸危险。因此，氧的含量应受到限制，一般应小于0.2%。 (2)气体燃料成分的表示方法 气体燃料成分的表示方法有两种：即湿成分和干成分。 湿成分（包括水分在内) ： CO 湿+ H2湿+CH4湿+N2湿+〃〃〃+H2O 湿=100% CO 湿、 N2湿〃〃〃等符号分别代表湿气体燃料中各成分的体 积百分含量 干成分(不包括水分在内)： CO 干+ H2干+CH4干+N2干+〃〃〃=100% CO 干、H2干〃〃〃等符号则分别代表干燥气体燃料中各成分的体积百分含量。 气体燃料的水分含量可以认为等于在该温度下的饱和水蒸汽量。 当气体燃料的温度变化时，饱和水蒸汽含量发生变化，因而整个燃料的湿成分亦将发生变化。因此，气体燃料的湿成分只能代表某一固定温度下的气体燃料的成分。故气体燃料的湿成分不具有代表性，在一般的情况下气体燃料的化学组成用干成分表示，而气体燃料在使用时所具有的实际成分为湿成分，所以湿成分是气体燃料的供用成分，在进行燃烧计算时必须以湿成分为依据。 3）气体燃料的化学组成及干湿成分换算 湿成分与干成分之间可以相互换算，换算的原则质量守恒。其步骤是： 先由表查出g 干 H2O 然后由 % 10000124g .0100124g .04.22181000g 14.22181000g O H O H O H O H O H 22222?+=??+??==干 干 干干湿气体的总体积 水蒸汽的体积湿 最后计算出水分的含量：%100O H -100X 2湿 干湿=X (式中X 表某成分) 6.常用燃料的种类 一、冶金生产常用煤气有焦炉煤气，发生炉煤气，天然气。 C 、发生炉煤气 ? 在没有高炉煤气和焦炉煤气的地区，可以将固体燃料直接加工得到发生炉煤气， ? 主要成分是CO ，含量不到三分之一，其次是H2，含量可达10%，不燃成分主要是N2， 含量超过50%。
《燃料与燃烧》部分习题标准答案
《燃料与燃烧》部分习题答案
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三 《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
燃料教(学)案燃烧计算题
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. 31 124 .0 100 100 31 ? + ? % = 99 . 103 310 %=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?106 kcal/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
03 燃料燃烧计算与锅炉热平衡_习题
第三章燃料燃烧计算与锅炉热平衡（1） 一、名词解释： 1、燃烧 2、完全燃烧 3、不完全燃烧 4、过量空气系数α 5、理论空气量 6、过量空气 7、漏风系数 8、飞灰浓度 9、理论烟气容积 10、理论干烟气容积 11、三原子气体容积份额 二、填空题： 1、当α>1、完全燃烧时，烟气的成分有________________________；当α>1、不 完全燃烧时，烟气的成分有________________________。 2、烟气焓的单位是“kJ/kg”，其中“kg”是指______________________。 3、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的RO2逐渐______，O2 逐渐_______，烟气侧的α逐渐_______，漏风总量逐渐________，飞灰浓度逐渐______。 4、烟气中的过量空气（含水蒸气容积）ΔV=_________________。 5、利用奥氏烟气分析仪进行烟气分析时，先让烟气经过装有___________溶液的吸 收瓶1，以吸收烟气中的___________；再让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶2，以吸收烟气中的___________；最后让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶3，以吸收烟气中的___________。以上吸收顺序_________颠倒。 6、烟气成分一般用烟气中某种气体的_________占_________容积的_________表示。 7、完全燃烧方程式为__________________，它表明___________________________。 当α=1时，该方程式变为_________________，它表明______________________，利用它可以求___________________________。 8、计算α的两个近似公式分别为________________、_______________。两式的使 用条件是________________________________。 三、判断改错题： 1、实际空气量就是燃料完全燃烧实际需要的空气量。（） 2、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的RO2、O2是逐渐减
燃料燃烧计算例题
计算： 一、已知某烟煤的应用基成分为（%）：C y —74.31,H y —4.47, O y —4.36, N y —1.78, S y —2.75, A y —8.33, W y —4.0,煤的低位热值为：29.53（MJ/kg ） 试求： 1、理论空气需要量L 0（Nm3/kg ）和理论烟气量V 0（Nm3/kg ）; 2、如某加热炉用该煤加热，热负荷为17×103 kW ，过剩空气系数n=1.35，求该加热炉每小时的供风量，每小时的烟气生成量以及烟气的成分比例。 解：（1） 计算理论空气需要量L 0和理论烟气量V 0： () kg Nm O S H C L /74.701.036.475.247.4831.743821.0429.11100 1 83821.0429.1130=??? ? ??-+?+???= ? ??? ??-+?+??= () kg Nm L N W H S C V /08.874.779.0224.02878.1184247.43275.2100 31.74100791004.2228182321230 0=?+???? ??++++=+???? ??++++= （2）加热炉每小时所需煤量为： h kg Q m /10073.2295303600 101736001017333?=??=??=低 每小时的烟气生成总量： ()) /(10237.274.7)135.1(08.82073])1[3400h Nm L n V m V m V n tol ?=?-+?=-+?=?=（ 每小时需要的供风量： h Nm mnL L tol /10166.274.735.12073 340?=??==（可以据此选择鼓风机） 计算各烟气组分的小时体积量： )/(5.287520731004 .221231.741004.221232h Nm m C V co =??=?? = )/(9.392073100 4.22327 5.21004.223232h Nm m S V so =??=??=
燃料与燃烧计算题
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= 把干煤气换算成湿成分： CO 湿2 = 1.31124.0100100 31?+?% =99 .103310%=% 同理，其余如下表：
W= %72.3%9.1036 .38= %72.3%9 .103386 = ∑=100% ∑=100% (2) 计算发热量和成分 焦炉煤气： ~ Q 低=???? (kcal/m 3) 高炉煤气： Q 低=??? (kcal/m 3) 按焦比为3:7混合时，混合煤气量为， CO 2湿=??湿=?湿=??湿=??湿=??湿=??湿=??混合煤气的发热量为: Q 低=?+?=1875 (kcal/m 3) 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60106 kcal/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=，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 +3 100 76 .4 (m 3/m 3) n=时的实际空气消耗量 L o =nL o = = (m 3/m 3) ，
实用文档之燃料燃烧及热平衡计算参考
实用文档之"燃料燃烧及热平衡计算 参考" 3.1 城市煤气的燃料计算 3.1.1 燃料成分 表2.2 城市煤气成分（%）[2] 成分 CO 2 CO CH 4 C 2H 6 H 2 O 2 N 2 合计 含量 10 5 22 5 46 2 10 100 3.1.2 城市煤气燃烧的计算 1、助燃空气消耗量[2] （1）理论空气需要量 Lo=21 O O 0.5H H 3.5C CH 20.5CO 2 2624-++?+ Nm 3/Nm 3 (3.1) (3.1)式中：CO 、CH 4 、 C 2H 6 、 H 2 、 O 2——每100Nm 3湿气体燃料中各成分的体积含量（Nm 3）。则 Lo=212465.055.322255.0-?+?+?+? = 4.143 Nm 3/Nm 3 （2）实际空气需要量 L n =nL 0, Nm 3/Nm 3 (3.2) (1.2)式中：n ——空气消耗系数，气体燃料通常n=1.05 1.1 现在n 取1.05，则 L n =1.05×4.143=4.35 Nm 3/Nm 3 （3）实际湿空气需要量 L n 湿 =（1+0.00124 2H O g 干） L n ， Nm 3/Nm 3 （3.3）
则 L n 湿=（1+0.00124×18.9）×4.35=4.452 Nm 3/Nm 3 2、天然气燃烧产物生成量 （1）燃烧产物中单一成分生成量 CO) H 2C CH (CO 0.01V 6242CO 2+++?=’ (3.4) 2 O V 0.21(=?′0n-1)L (3.5) 2 2n N V (N 79L )0.01=+?′ (3.6) )L 0.124g H H 3C (2CH 0.01V n 干O H 2624O H 22+++?= (3.7) 式中CO 、CH 4 、 C 2H 6 、 H 2 ——每100Nm 3湿气体燃料中各成分的体积含量。 则 0.475)5222(100.01V 2CO =+?++?= Nm 3/Nm 3 4.4131)(1.050.21V 2O ?-?==0.046 Nm 3/Nm 3 01.0)35.47910(V 2N ??+==3.54 Nm 3/Nm 3 4.35)18.90.124465322(20.01V O H 2??++?+??==1.152 Nm 3/Nm 3 （2）燃烧产物总生成量 实际燃烧产物量 V n = V CO2+V O2+V N2+V H2O Nm 3/Nm 3 (3.8) 则 V n =0.47+0.046+3.54+1.152=5.208 Nm 3/Nm 3 理论燃烧产物量 V 0=V n -（n -1）L O (3.9) V 0=5.208-（1.05-1）×4.143=5.0 Nm 3/Nm 3
燃烧与热平衡
燃烧与热平衡
1. 发生燃烧必须同时具备的三个条件是 化 剂）和（着火热源）。 2. 炉内燃烧后剩余空气量通常用（ 示，我厂#1、2炉其设计值约为（1.2 ）。 3. 煤粉从进入炉内到燃烬大致可分为 （ 段 ），（燃烧阶段）和（燃烬阶段 4. 锅炉各项损失中，最大的热损失是（ 法的准确性（较高） 6. 挥发分低的煤，着火温度（ 高），达到着火温度所需的热 量（多）。 7. 燃用挥发分低的煤，一次风率可（小些），一次风温可（高 些）° &直流喷燃器喷出气流的扩散角较（ 小 ），射程（长） 9. 水冷壁结焦时，自然循环炉可能影响（ 水循环），大面积 结焦时，将使锅炉（ 出力）和（效率）明显下降。 10. 排烟容积增加，排烟损失（ 增大），排烟温度升高， 排烟损 失（增大）° 11. （ q 3 ）和（q 4 ）表示化学不完全燃烧损失和机械不完全 燃 烧热损失。 12. 理论空气量是指（ 1kg 燃料完全燃烧且没有氧剩 余 ）所需的空气量。 13. 过量空气系数是指 （ 实际空气量与理论空气量的比 值 )° 14. 煤粉炉按排渣方式分为两种型式，则（ 固态排渣 炉 ）和 （ 液态排渣炉 )° 15. 当受热面结焦时， 受热面内的工质吸热 （减少），以致 烟温（升高）。 一、填空题： 锅炉燃烧 的热损失是（化学不完全燃烧 ）热损 失。 5.火电厂在计算锅炉效率时常采用（ 反平衡法），这种方 （可燃物质）、（氧 过量空气系数）来表 着火 前的准备阶 ）°
16.动力燃烧区主要取决于（化学反应动力因素）。 扩散燃烧区主要取决于（氧的扩散速度）。 17.AA层辅助风的作用是提供下层煤粉燃烧的氧气，（防止煤粉 离析）和（防止火焰下冲）。 18.增大一次风量，煤粉气流的着火热（增大），着火（推迟）。 19.水冷壁结焦，会导致炉膛出口温度（升高），过热汽温 （升高）。 20.（氧量不足。，容易形成还原性气氛，引起（结焦）。 21.容积热强度（大。，炉膛温度（咼），容易引起结焦。 22.断面热强度大，（燃烧器附近。容易结焦；断面热 强度小，（炉膛出口）容易结焦。 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 . 7 .
2第二章 燃料及燃料燃烧计算
第二章 燃料及燃料燃烧计算 第一节 燃料的成分及其主要特性 一、煤的成分及分析基准 元素分析测出煤的有机物由碳（C ）、氢（H ）、氧（O ）、氮（N ）、硫（S ）五种元素组成。工业分析测出煤的组成成分为水分（M ）、挥发分（V ）、固定碳（FC ）和灰分（A ）。 （一）煤的组成成分及其性质 煤由碳（C ）、氢（H ）、氧（O ）、氮（N ）、硫（S ）五种元素成分及灰分（A ）、水分（M ）组成。煤中各组成成分的含量，通常以它们各自质量占总质量的百分数表示。 1、碳（C ） 碳是煤中主要可燃元素，其含量约占20%～70%（指收到基，下同）。1kg 碳完全燃烧约放出32866kJ 的热量。碳是煤的发热量的主要来源。煤中碳的一部分与氢、氧、硫等结合成有机物，在受热时会从煤中析出成为挥发分；另一部分则呈单质称为固定碳。煤的地质年代越长，碳化程度越深，含碳量就越高，固定碳的含量相应也越多。固定碳不易着火，燃烧缓慢。因此，含碳量越高的煤，着火及燃烧越困难。 2、氢（H ） 煤中氢元素含量不多，约为2%～6%，且多以碳氢化合物状态存在，但氢却是煤中发热量最高的可燃元素。 氢的含量愈高，煤就愈易着火和燃尽。 3、氧（O ）和氮（N ） 氧和氮都是煤中的不可燃元素。氧与碳、氢化合将使煤中的可燃碳和可燃氢含量减少，降低了煤的发热量；氮则是有害元素，煤在高温下燃烧时，其所含氮的一部分将与氧化合而生成X NO ，造成大气污染。 4、硫（S ） 煤中硫的含量一般不超过2%，但个别煤种高达8%～10%。硫在煤中以三种形式存在，即有机硫（与C 、H 、O 等元素结合成复杂的化合物）、黄铁矿（2FeS ）和硫酸盐硫（如4CaSO 、4MgSO 、4FeSO 等）。 硫的危害：硫的燃烧产物是2SO ，其一部分将进一步氧化成为3SO 。3SO 与烟气中的水蒸汽结合成硫酸蒸汽，当其在低温受热面上凝结时，将对金属受热面造成强烈腐蚀；烟气中的3SO 在一定条件下还可造成过热器、再热器烟气侧的高温腐蚀。随烟气排入大气的2SO 、3SO ，将造成环境污染，损害人体健康及其他动物和植物
燃料及其燃烧值
燃料及其燃烧值 一、教学目标： 1＞在物理知识方面要求： ⑴、知道燃烧过程，是燃料的化学能转化为内能的过程 ⑵、知道什么是燃料的燃烧值及其单位，会查燃料燃烧值表。 2、通过学习，会计算某种燃料完全燃烧放出的热量。 3、阅读有关内容懂得利用燃料、节约能源的意义， 二、重点、难点分析： 1、重点是掌握燃烧值的概念和单位，根据燃烧值的定义会计算燃料燃烧时放出的热量。 2、燃烧值是用于反映燃料燃烧放热本领的物理量，在应用燃烧值定义计算问题时，在理解燃烧值的实际物理意义基础上解答问题，对初中学生来说有一定的困难，是教学难点。 三、主要教学过程： ㈠、引入新课： 复习内能、热量等概念，指出本章进一步学习内能的应用。 2、同学们是否知道“海湾战争”，为什么美国人大动干戈？除了一些政 治原因外，中东地藏中最吸引工业发达国家的是什么？一一石油。石油经过分懈法可提练出汽油、煤油和柴油。它们都是燃料。 生活中烧水、煮饭、取暖时，需要热量，它们大多是从哪里来的？内能是人类使用的最大量的一种能量，获得内能的途径之一是燃烧燃料。 ㈡、新课教学 板书：第三章：内能的利用热机 一、燃料及其燃烧值： 燃料的燃烧值： 指导学生阅读， 提问1:燃料燃烧过程是物理变化还是化学变化？提问2:在这个过程中能的转化情况怎样？板书：燃料燃烧过程中：燃料的化学能转化为内能，放出热量。 提问3:你说出燃料的种类和常用的燃料吗？
分固体（木柴、煤等）液体（汽油、柴油、酒精等）气体（煤气、天燃气、氢气） 组织学生看课本P30图3/,并讨论图注中所出的问题。 四口之家一个月需要的内能，即吸收热量是一定的，这些热量由燃料燃烧放出。用木柴需要150千克，煤只需75千克，而液化气只要30千克。从某种意义上讲，木柴不如煤，煤不如液化气。（提问：如何区别燃料之间上 差异？）引入燃烧值的概念。 2、燃料值的定义，单位。 1千克的燃料完全燃烧放出的热量，叫燃料的燃烧值。 单位：焦耳/千克（读作：焦耳每千克） 燃烧值是用来比较计算不同种类的等质量的燃料完全燃烧时放出的热量的多少。 各燃料的燃烧值可由表查出。 提问：汽油的燃烧值多大？它的物理含义是什么？ 汽油的燃烧值是4.6X107焦/千克，它的物理含义是：完全燃烧1千克的汽油放出4.6X107焦的热量。 完全燃烧的概念。（并非仅指充分燃烧） 3、燃料完全燃烧放出的热量的计算： 已知烟煤的燃烧值是2.9X107焦/千克，求7千克烟煤完全燃烧放出的热 量是多少焦？ 1千克烟煤完全燃烧放出的热量是2.9 X107焦 2千克烟煤完全燃烧放出的热量是2X2.9X107焦 7千克烟煤完全燃烧放出的热量是7X2.9X107焦 燃料完全燃烧放出的热量二燃料的燃烧值X燃料的质量 4、有效利用燃料： 燃料的有效利用，提高炉子的效率。（提高炉子的效率有哪些措施？） 炉子的效率=（有效利用的热量）/（燃料完全燃烧放出的热量） 有效利用燃料的途径：让燃料尽可能充分燃烧，减少热量的损失， 有效利用燃料是节约能源的重要措施。（阅读P31最后一段，进行节约燃料的教育）