燃料和燃烧部分习题答案解析Word文档格式.docx

1、H 2,d = 48.0 100/ （100-2.4 ） =49.18,d = 19.3 .025=19.77CH4, d = 13.31O2, d = 0.82N2 ,d = 12.302, d = 4.61p= M 干 /22.4=（2 49.18%+289.77%+163.31%+32.82%+282.30%+444.61%）/22.4=0.643 kg/mQ 高=4.187 X 3020X）.1977+3050X）.4918+9500 0.1331 ）3 3=14.07 X10 kJ/m = 14.07 MJ/ mQ 低=4.187 X 3020X）.1977+2570X）.4918+

2、8530 X.1331 ）=12.55 X10 kJ/m = 12.55 MJ/ m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（%： Gaf83.21,Hdaf5.87, O daf5.22, N daf1.90,Sdaf3.8, A d8.68, W ar4.0,试求:（1） 理论空气需要量L0 （nVkg ）;（2） 理论燃烧产物生成量V0 （nVkg ）;（3） 如某加热炉用该煤加热，热负荷为17X103kW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（1）将该煤的各成分换算成应用成分:Aar = Ad % 100 War -8.68%

3、 100 _4 =8.33%100 100Har=Hdaf% 0.8767 =5.87 0.8767% = 5.15%Oar =Odaf% 0.8767 =5.22 0.8767% =4.58%Nar=Ndaf% 0.8767 -1.9 0.8767% =1.66%Sar =Sdaf% 0.8767 =3.80 0.8767% =3.33%War =4%计算理论空气需要量Lo：Lo 二11.429 0.211 8 、= x X72.95 +8x5.15 +3.33 4.58 1X0.011.429 x0.21 3 丿= 7.81 m3/kg（2）计算理论燃烧产物生成量 V0：（3） 米用门捷列

4、夫公式计算煤的低发热值:每小时烟气生成量:Vtol 二m Vn = 2053 8.19 0.35 7.81 = 2.24 104（m3/h）每小时供风量:Ltol =m nL0 =2053 1.35 7.81 =2.16 104m3/h计算烟气成分:S 22 4 3Vso =三汇 xm = 46.8（m /h）2 32 100Vh,o= （H W 空）m,296 103（m3/h）2 18 100VN 空 xm+0.79Ln =1.714x104（m3/h）2 28 10021Vo2 =x（LnL0）xm=1.188x1O3（m3/h）计算烟气百分比组成:CO =12.45% SQ2Z =0.

5、21% H 2O =5.73% N 2 =76.36% O 2 =5.25%6.某焦炉干煤气 成分为：CO-9.1 ; H57.3 ; CH 26.0 ; C2H 2.5 ; CO 3.0 ;O 0.5 ; N1.6 ;煤气温度为 20C。用含氧量为30%勺富氧空气燃烧，n=1.15，试求：（1）富氧空气消耗量Ln （nVm3）（2）燃烧产物成分及密度应换成湿基（即收到基）成分计算：将煤气干燥基成分换算成湿基成分：当煤气温度为20r，查附表5,知：3gd, h2o=18.9 （g/m ）H 2O湿=（0.00124 XI8.9 ）X100/ （1+0.00124 X18.9） = 2.29CO

6、 湿=CO干X 100 H2O湿）/100=8.89同理：H2湿=55.99 CH 4湿=25.40 O 2湿=0.49 CO 2湿=2.93N 2 湿=1.57 C 2H 湿=2.44（1）计算富氧燃烧空气消耗量:1 （1 1 （ 3Lo =汇一CO +H2 +送 n + RcnHm +H2SO2 I 0.3 、2 2 i 4 丿 2 i=3.0 m3 /m3Ln = n L0=1.15 3.0 =3.45 m3/m3（2）计算燃烧产物成分：Vc2 二 CO n CnHm CO2 二 8.89 25.4 2 2.44 2.93 0.01= 0.421 m3/m3（ m 1 1 * 3 3Vh

7、2o = H2 CnHm H2O 1.14m /m2 1001 70 3 3VN =N2 Ln =1.57 0.01 0.7 3.45 = 2.43 m3/m32 100 100VO -0.3 Ln-L/AO.3 0.45 =0.135 m3/m3烟气量为： V n=4.125（ nVm3）烟气成分百分比：CO =10.20 H 20 =27.60 N 2 =58.93 O 2=3.27（3）计算烟气密度：一、_ 44 CO218 H2O 28N2 32 O2100 汉 22.4_ 44 10.20 18 27.60 28 58.93 32 3.27100汉22.4=1.205 kg/m37.

8、某焦炉煤气，成分同上题，燃烧时空气消耗系数 n=0.8，产物温度为1200E，设产物中C2, =0,并忽略CH不计，试计算不完全燃烧产物的成分及生成量。（1）碳平衡公式：CO .二 n C n H m CO 2 VCO2 VCO8.892.93 25.4 2 2.44 0.0仁 Vg VcoVCO2 VCO = 42（2）氢平衡方程式：出 罗 CnHm H2O.疵二 Vi Vs（55.99 +2 汉 25.4 + 2汉 2.44 + 2.29 W 0.01 =Vh2 + Vh2。V H2 VH 2 o = 1 14（3）氧平衡方程式：1-2 1-21 、 1 11CO CO2 O2 H 2O

9、100 nL0.O2 VCO2 2VCO VH 2O8.892.93 0.49 0.5 2.29 0.01 0.8 0.9=Vco2 0.5Vco 0.5Vh2oVCO2 + 0.5VC +0.5VH2 =0.81（4）氮平衡方程式:N 2 汇一! + 3 .76 nL 0 O 100 .1.57 0.01 3.76 0.8 0.9%272 二 1002 pn2 Vco2Vn2（5）水煤气反应平衡常 K二Fco *ph2o vco *vh2o查附表6当 t=1200 C时,K=0.387VCO2*vN2-0.387代解得：0.207（m /m）算得百分比为:2 = 4.840.153 （m 3

10、/m3），=3.570.267（m 3/m）2，= 6.24H2CO2VCO ，Vh2oV20 = 21.802 = 63.55h2o= 0.933（m /m）VN2 = 2.72（m/m）V n = 4.28（m 3/m3）8.已知某烟煤含碳量为Car80 （%，烟气成分经分析为（干成分）CO-15 （%;CO，-3.33 （ %。试计算其干燃烧产物生成量。以1kg烟煤为基准则有 C=0.8kg由碳平衡方程式：08 二 Vn d 0.15 0.0333 丄 12 22.4Vn d =8.147 m3/kg第五章燃烧温度4.烟煤:CSWA72.955.154.601.673.334.008.3

11、3计算燃料理论发热温度（1）解法一：求解方程组法由方程： 送 ViAit3 +瓦 Vi Ai t2 +瓦 ViAt Qd =0由第四章第5题计算 Q d = 29808.7 （ kJ/kg）C 22.4x 12 100= 1.362（m /kg）H W 22 4 3七汙硕627（m/kg）N 22 4 3VN =x0+O.79L0=6.184（m3/kg）72.95 22.4 x 查表5-1得各系数A,并代入公式得-1.362 21.215 10出 0.627 3.01 10” 6.184 2.135 10* t31.362 77.041 10 0.627 29.599 10 6.184 15

12、.073 10t21.362 1.6584 0.627 1.4725 6.184 1.2657 t-29808.7 =0整理得：-43.98 10 珂3 216.7 10十2 11.01t - 29808.7 = 0解得：t热=2189C（2）解法二:比热近似法 t二.虫V由前章计算：V 0=8.19 （m/kg ） 查表 5-2 C 产=1.67 （kg/mTC）t热=29808.7/ （8.19 X1.67） = 2179 C（3）解法三:i采用内插法=Qd 二 29808.7 =3639.6V0 8.19由前述计算：取t1=2373K t 2=2473K试算i 1与i2又附表7查的各成分

13、的平均比热后，计算Iic1t：5186.4 1.362 4121.79 0.627 3131.96 6.184 8.19=3541i.2 = C2I2 =（5464.2 汇 1.362 +4358.83江 0.627 + 3295.84 6.184 户8.19 = 3279比较：i 120 = 27.6 （kJ/m ）Q 空=LC空 t 空 查表 5-2 : t 空=400C C 空=1.34Q空=4.61 .34 400=2471 （ kJ/m ）由燃烧计算知：L0 = 0.901/0.21 = 4.29 （ nV m 3）Ln = nL 0 =1.05 .901/0.21 = 4.505

14、（riV m 3）烟气成分为：2 = 8.132O = 22.00N 2, = 69.00O 2, = 0.87co2= 0.421（m3/m） COVl2O = 1.140（m3/m） HV = 0.01N 2+0.79 L n =3.575（m /m）Vo2 = 0.21 （n - 1） L0=0.0451（m3/m3）V n = 5.181（m 3/m3）V0 = 4.967 （m 3/m3）得到：Pco=C（2%=0.0813X105Pa5PH20=HO% = 0.220.197 0.421+10800X）.0504 Xl.140=1666 （kJ/m ）查表： C 产=1.67 C

15、空=1.51t 理=（Q+Q燃+Q空一Q分） /V C产 + （ Ln L） C空= （17660+27.6+2471 1666） / （4.967 X.67+0.215 X.51 ）=2145 C与假设t 理=2100C相比相差不大，计算合乎要求6.同上题，焦炉煤气富氧燃烧 0=45% n=1.10（1）燃烧计算：由于空气、燃气都不预热，可以忽略 Q空和Q燃Q d = 17660 （ kJ/m ）Q 分=12600f coVAo+10800 f H2O/H2O由前章计算知：L 0= 0.901/0.45=2.00 （ m/ m 3）L n= n L 0=1.10 2.00=2.20 （ mV

16、 m3） 算得百分比为:cO2=0.421（m3/m3）2, =14.88VH2O=1.140（m3/m3）2O =40.30W=0.01N2+0.55Ln =1.226（m /m）2, =43.34VO2=0.21 （n 1）L0=0.042（m /m）2, = 1.48V n =2.829（m 3/m）V 0=2.629（m3/m3）P CO2= 0.149 0 PaPh2o= 0.403 0 Fa（2）不考虑Q分t 理，二Q/V oC产 +（ Ln- Lo） C空=17660/ （2.629 .67+0.20 .51 ）=3764 C（3）按图 5-3 设 t 理 1=2650C则根据t

17、理及PCO2 PH2C查附表8得f co2 =67.5% f h2o =22.2%查表5-2得C 空=1.54 （ kg/m3 C） C 产=1.88 （kg/m3C）Q 分=12600fco2VO+10800 f h2OVh2o=126000.675 0.421+10800X）.222 .14=6314（kJ/m ）t 理=（Q Q分） /V 0C产 + （Ln- L0） C空= （17660 6314） / （2.629 X.88+0.205 X1.54）=2158 C与假设t理i=2600C相比相差太大，计算不合乎要求。（4）再取 t 理 2=2500C则根据t理2及PCO2 PH2O查

18、附表8得/ / 3f co2 = 52.7% f H2o = 14.6%; C空=1.53 （kg/m C）C产=1.87 （kg/m C）Q 分=12600f co2Vco+10800 f H2OVH2O0.527 0.421+10800X）.146 X1.14=4593 （kg/m ）t 理=（Q Q分）/V 0C 产 + （ Ln L。= （17660 4593） / （2.629 X.87+0.205 X.53 ）=2498 C与假设t理1=2500C基本一致，计算合乎要求。第六章空气消耗系数及不完全燃烧损失的检测计算4.某烟煤，收到基成分为:C arH arO arN arS arA

19、 arWar76.324.083.641.613.807.55其燃烧产物分析结果为:RO：COO214.02.01.04.079.0试计算：（1） 该燃烧的 ROmax； B； K； P；（2）验算产物气体分析的误差；（3）空气消耗系数n和化学不完全燃烧损失q 化;（1）L0 =（8.89C 26.67H 3.33S -3.330） 0.01= 0.01 （8.89 76.32 26.67 4.08 3.33 3.8 -3.33 3.64）= 7.88（m3/kg）。2 =0.2仏=1.655（m3/kg）C S 22.4）12 32 1003.8 22.432） 100= 1.46（m /k

20、g）=（H W） 22兰=0.5（m3/ kg）VN = 224 - 0.79L6.25（m3/kg）V0 干=1.46+6.25=7.71（nVkg）（2）验证分析误差:将各烟气成分及B值代入烟气分析方程:（1 JR。?（0.605）CO 0 2 -0.185H 2-（0.58- JCH 4=1 0.11 14 0.605 0.11 2 4 -0.185 1 0.11 -0.58. 0word版本整理分享（3）计算空气消耗系数及不完全燃烧损失q 竺mx 126C。108H2 100%P ro2 co亠 126 2 108 1 100% 3895= 11%14 25.某高炉煤气，干成分为:CH

21、 410.6629.960.271.6557.46煤气温度为20r。燃烧产物成分经分析为（%：ROOco zN 2Z9.01.275.8试采用各种计算公式n值，并比较之解:h0.5 29.96 0.5 1.65 2 0.27 0-0 0.01-0.1635m3/m3Vro, = CO n Cn H m CO2 H 2S -=29.96 0.27 10.66 0 0.01= 0.4089 m3/m3烟气成分：RO = 14.0 O 2, = 9.0 CO ，= 1.2 N 2, = 75.8所以：K 。2 = 0.4089 心（1）利用氧平衡计算： -（0.5CO 0.5H2 2CH 4n - ； ； - ； 1K（RO2 +CO +CH 4 ）9 - 0.5 1.2 0.5 0 2 0 d0.4 15.2= 2.38n 二 1 21（2 ）利用氮平衡计算:N2 （RO2 CO CH 4）79 （O2 -0.5CO -0.5H2. -2CHVro2 1006.某天然气在纯氧中燃烧，烟气成分为（% :CO；O；25.024.049.01.5求氧气消耗系数查表6-3 :天然气在富氧中燃烧，取 K=2.002 （0.5CO 0.5H 2 2CH 4n K（RO 2 +C0 +CH 4 ）_ 0.5 0.5 24 0.5 49 2 1.5 - 2（25+24 +1.5）= 0.614