燃烧学复习题答案
2010燃烧学复习题
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，并放出热量；
化合氢：与氧结合在一起的氢，不能参与燃烧反应。
在计算煤的发热量和理论空气需要量时，氢的含量应该以有效氢为准。
3. 何谓燃料的高位发热量和低位发热量？ 为什么在工程和设计计算中使用低位发热量？
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；
因为热力设备的排烟温度一般大于100℃，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。
4. 什么是标准煤？
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Q net,ar =29271kJ/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。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。
5. 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。
6. 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，as received basis —ar)：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
7. 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 外ar )/100
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。
8. 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(FeS 2、CuS 、ZnS 等)的形式存在，主要形式为FeS 2；硫酸盐硫主要以CaSO 4、MgSO 4、FeSO 4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。
9. 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。
10.什么叫粘度？重油粘度有几种表示方法？运动粘度的单位及其换
算？
粘度是表示流体质点之间摩擦力大小的物理指标，可以用来衡量燃油的流动性，是影响燃料油输送、雾化质量的主要因素。重油的粘度随温度的升高而降低，压力增加，液体粘度增加，但是影响不大。
其表示方法有动力粘度、运动粘度、恩氏粘度。运动粘度的单位及其换算：
运动粘度与恩氏粘度之间的换算关系：
11.说明燃气干湿成分的表示方法及换算方法？
湿成分：包括燃料中水蒸气组分的表示基准。
干成分：不包括燃料中水蒸气组分的表示基准。
干、湿成分换算关系：
进行燃烧计算时要用气体燃料的湿成分来算。
12.何谓理论空气量？
单位质量或单位体积的燃料完全燃烧(无剩余可燃组分和CO)时所需要的最小空气量(燃烧产物中氧气为零)，即从燃烧化学反应式出发计算出的1kg(或1m3)燃料所含可燃元素完全燃烧所需的空气量称为理论空气量。一般来说，燃料的理论空气量与其发热量大致成正比关系。1000kcal热量的燃料燃烧时约需1Nm3空
气量。
13.何谓理论烟气量？何谓实际烟气量？其烟气成分中有何差别？为
什么？
理论烟气量：1kg或1m3燃料在α=1的情况下完全燃烧，所生成的烟气量为理论烟气量。
实际烟气量：1kg或1m3燃料在α>1的情况下完全燃烧，所生成的烟气量为实际烟气量。
与理论烟气量相比，实际烟气组分上多了一项O2；在烟气总量上，多了过量空气(α-1)V0以及随过量空气带入烟气中的水蒸气，这部分过量空气包括0.21(α-1)V0的氧气和0.79(α-1)V0的氮气。理论烟气量只与燃料的成分有关，而实际烟气量不但与燃料成分有关，还与空气消耗系数α有关。在理论燃烧状态下，空气中的氧被全部消耗，因此烟气中没有氧；而实际燃烧过程中，当空气过量时(α>1)，烟气中多了一部分过剩空气量(α-1)V0。
14.何谓过量空气系数(空气消耗系数)？过量空气系数的大小对燃烧
及设备效率有何影响？
过量空气系数α为实际空气量V k与理论空气量V0之比，其大小直
接影响燃烧效率和设备效率。实际煤正常的燃烧过程中空气消耗系数通常大于1，而实际煤气化过程中空气消耗系数通常小于1。
在燃烧设备中，燃烧过程一般在炉膛出口处结束，因此对燃烧有重大影响的是炉膛出口处的过量空气系数α''。α''太大会造成过大的排烟热损失，使得设备效率降低，并使炉温偏低，不利于炉内燃烧；α''太小会造成固体及气体燃料不完全燃烧损失过大，使得燃烧效率降低，污染物排放浓度高；对于不同燃料和不同的燃烧方式，α''大不相同，存在一个最佳值，应在设计和运行中接近此值。
15.不同的过量空气系数情况下的燃烧产物有何区别？
α≥1：完全燃烧时，燃烧产物中除了CO2、H2O、SO2、NOx之外，还有剩余的氧；
不完全燃烧时，燃烧产物中除了CO
2、H
2
O、SO
2
、Nox、O
2
之外，还有
不完全燃烧产物CO和H
2以及CH
4
等。
此时，不完全燃烧程度越严重，燃烧产物体积增加的也就越多。
α<1：燃料与空气混合均匀，燃烧产物中可能有CO、H2、CH4，但是没有O2；
燃料与空气混合不充分，燃烧产物中有CO、H
2、CH
4
，但是有O
2
；
此时，将会使燃烧产物生成量有所减少。
16.何谓燃烧温度？理论燃烧温度？理论发热温度？各有什么意义？
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。
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(α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。
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。
17. 理论燃烧温度与哪些因素有关？提高理论燃烧温度的措施？
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(α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。
其影响因素如下：燃料的种类和发热量，理论燃烧温度的增加正比于Q net /V y ；空气消耗系数；空气或燃料的预热温度；空气的富氧程度，氧气浓度在30%以下增加氧气浓度效果明显；燃烧速度及减少散热。
提高理论燃烧温度的措施：提高空气和燃料的预热温度；选择合适的空气消耗系数，在较小的烟气排放量下保证燃料的快速燃烧与燃尽；提高氧气浓度等。
18. 富氧程度对不同发热量燃料的燃烧影响如何？为什么？ 燃料在氧气或富氧空气中燃烧时，理论燃烧温度产
分燃空低理c V Q Q Q Q t y ?-++=比在空气中燃烧时要高。这是因为当燃料在氧气或富氧空气中燃烧时，燃烧产物生成量有了变化，燃烧产物的生成量随着空气的富氧程度增加而减小，从而使得燃料的理论发热温度增加。燃料的理论燃烧温度不但和燃料的发热量有关，还与燃料在富氧情况下的燃烧产物生成量有关，发热量比较高的燃料的理论燃烧产物生成量较大，因此受空气的富氧程度的影响较大，而发热量较小的燃料则影响较小。富氧空气中的氧浓度在30%以下时，效果明显，如氧浓度继续增加，效果减弱。
19. 试写出煤的燃料特性系数的表达式？并说出其意义？
ar ar ar C /0.125O H 35.2）－（＝β，β是一个无因次数，仅取决于燃料的元素成分，对于固体与液体燃料来说，其为燃料中自由氢与碳之比。
20. 试写出燃烧效率的表达式并说出式中各项的含义？其与锅炉效率有什么不同？ 燃烧效率100/)100(43c q q --=η，式中q 3为化学不完全燃烧损失，q 4为机
械不完全燃烧损失。
q 3为化学不完全燃烧损失，q 4为机械不完全燃烧损失，q 2 为排烟热损失，q 5 为锅炉散热热损失，q 6 为灰渣物理热损失。
21. 公式β
+='121max 2O R 中，max 2O R '的含义是什么？写出完全燃烧和不完全燃烧的方程式？
β
+='121max 2O R 中，max 2O R '：当烟气中无过剩的氧量，即过量空气系数为1，且能完全燃烧时烟气中的三原子气体的浓度，其只取决于燃料特性系数β，为燃料特性之一，只与燃料的元素成分有关。
但是，烟气组成符合该方程式的燃烧未必是完全燃烧。所以，该式是燃料完全燃烧的必要条件，而非充分条件。
21)58.0(185.0')605.0()1('4'2'2'2=---++++CH H O CO RO βββ，该式表明
燃料不完全燃烧时，其烟气组分一定符合该方程式。
22. 何为阿累尼乌斯定律？何为活化能E ？活化能与何因素有关？
阿累尼乌斯定律：阿累尼乌斯通过对反应过程中浓度随时间的变化关系的研究发现，温度对反应速率的影响，集中反映在反应速率常数k 上，即
)exp(RT
E A k -=。阿累尼乌斯定律说明了燃料本身的活性与反应温度对化学反应速度的影响。阿累尼乌斯定律是实验得出的结果，并不是所有的化学反应都符合阿累尼乌斯定律。
活化能(E)：根据活化分子碰撞理论，活化分子所具有的平均能量(E e )与反应物分子的平均能量(E m )之差称为活化能( Activation Energy, 用E a 表示)，表明反应物分子由普通分子转化为活化分子所需要吸收的平均能量，单位kJ ·mol -1 。在一定温度下，某一燃料的活化能越小，其反应能力越强，反应速度受温度的影响也就越小，在较低的温度下也容易着火与燃尽；活化能越大的燃料，其反应能力越差，反应速度受温度的影响越大，不但着火困难，而且需要在较高的温度下经过长时间才能燃尽。活化能的水平是决定燃烧反应速度的内因条件。
活化能的影响因素：反应物性质及浓度、温度、压力、反应混合物中惰性物质、催化剂等。
23. 何为质量作用定律？化学反应速度与哪些因素有关？
质量作用定律反映了参加反应物质的浓度对化学反应速度的影响，其意义为：对于均相反应，在一定温度下，简单反应或复杂反应的基元反应，其反应速
率与各反应物浓度以其化学计量系数为指数幂的乘积成正比，即b B a A
C kC W 。 影响因素：温度、活化能、反应物浓度、压力、混合气组成、反应混合气中不可燃气体组成。
24. 链锁反应过程由几个步骤组成？
链的激发过程、链的传递过程、链的终止过程。
25. 什么是均相燃烧、异相燃烧？什么是动力燃烧、扩散燃烧及中间
态(过渡态)燃烧？(举几个动力燃烧的例子？)为什么工程上常用扩散燃烧方式？
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。
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。
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。
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。
其主要影响因素是氧和可燃物的物理混合速度，而物理混合速度取决于空气与燃料的相对速度、气流扰动情况、扩散速度等。
中间(过渡)态燃烧：当燃烧过程处于扩散燃烧与动力燃烧两种极限情况之间时，扩散能力和化学反应能力相差不大，燃料的燃烧速度与扩散能力和化学反应能力都有关系。
为什么工程上常用扩散燃烧方式：扩散燃烧较稳定，安全性高，不会回火；火焰长度可以根据需要调节，燃烧热功率大，可以适应工程的各种需要，操作方便，故在工程上获得广泛应用。
26. 工程应用中主要有哪几种射流？各有什么特点？对燃烧过程有什
么作用？
自由射流、同向平行流中的射流、交叉射流、环形射流、同轴射流、旋转射流。
自由射流：射流是一种完全的分离流，射流自喷管流出后，在与喷入空间中的介质相互作用下发展，不再受原来的固定边界的影响。因为与外界流体之间存在速度差，且有粘性，射流与周围流体之间产生湍流旋涡。由于微团的脉动和流体之间的摩擦，射流与周围介质之间不断地以湍流扩散的形式进行热量、质量和动量的交换，射流带动周围流体一起沿着射流前进方向移动，结果使射流质量不断增加，射流的横向尺寸(径向)越来越大，而速度不断衰减。煤气喷射到大气中的燃烧，即为自由射流。
交叉射流：射流以某一角度与主流相交的射流或两股射流以某一角度交叉喷出的射流现象。交叉射流的混合强度，也就是射流与主气流的动量、质量和热量交换，与射流射入主气流的深度和射程有很大关系。而这些参数，即表征射流运动的特性参数，与主气流和射流的速度、主气流和射流轴线的交角、主气流和射流的温差、密度差、喷嘴的型式等因素有关；交叉射流可以促进射流与主流的混合，因此在工程上应用非常广泛，如在向火焰中喷射二次助燃空气(分级燃烧)或稀释空气(高速等温烧嘴)时，常采用交叉射流；
环状射流与同轴射流：在环状射流与同轴射流的充分发展区，流动状况与轴对称的圆射流类似。但是在靠近喷口附近，在环状射流中心有一低压回流区；在同心射流的交接面上，由于中央喷管有一定厚度，也会在靠近喷口附近形成环状回流区。由于回流区的存在能改善火焰的稳定性，因此，环状射流与同心射流在燃烧技术中特别重要，如有钝体的直流燃烧器和轴向直流燃烧器。
旋转射流：射流离开喷口前强迫流体做旋转运动，当流体离开喷口后，除了具有一般射流的径向与轴向速度分量外，还具有一定分布的圆周向(切向)速度分量。由于射流旋转运动的结果，在旋流流场的径向和轴向上都产生压力梯度。当射流旋转比较激烈时，由于轴向压力梯度增大，流体将在轴向上发生倒流，从而在喷口附近出现回流区。因此，旋转射流具有旋转湍流运动、自由射流及尾流的特点：a. 旋转射流具有内回流区和外回流区，相对直流射流而言，旋转射流从内外两侧卷吸高温烟气，卷吸周围介质的能力强，扩展角比较大，可以依靠自身的回流区保持稳定着火；b. 旋转射流出口处速度高，由轴向、径向和切向速度组成，气流的早期混合强烈；c. 切向速度衰减很迅速，气流旋转效应消失较快，因此后期混合较弱；d. 旋转射流的轴向速度衰减也较快，因此射流射程较短。
27. 简述自由射流的自模性？
射流在基本段中各截面的速度、温度与浓度分布是相似的，如圆形喷口的自由射流基本段任一断面的无因次速度、温度与浓度和无因次距离之间具有这样的相似性，25.1])1R
y u u m （［-=、2/30)(1bj w w y y T T T T -=--、2/30)(1bj w w y y C C C C -=--，表明各断面速度、温度、浓度分布虽不相同，但各断面的无因次速度、温度、浓度分布规律是相同的。
28. 为什么旋转射流能够强化燃烧？
旋转射流具有内回流区和外回流区，相对直流射流而言，旋转射流从内外两侧卷吸高温烟气，卷吸周围介质的能力强，扩展角比较大，可以依靠自身的回流区保持稳定着火；旋转射流出口处速度高，由轴向、径向和切向速度组成，气流的早期混合强烈。鉴于此，旋转射流可以保证燃料及时、顺利地着火和稳定燃烧。
29. 什么是着火温度和着火？什么是点火温度和点火？着火与点火的相同点与不同点是什么？
预混可燃气体由于自身温度的升高而导致可燃混合物系统化学反应自行加速、不需要外界作用而引起的着火燃烧称为“自燃着火”或“着火”；可燃混合物热自燃需要有一定的能量储存过程。可燃混合物系统化学反应可以自动加速、不需要外界作用而达到自燃着火的最低温度称为“着火温度”。对某一可燃混合物来说，着火温度随着具体的热力条件变化而变化，并不是一个物性参数。
用小火焰或高温气体、炽热物体、电火花等外界能量强迫可燃混合物的化学反应速度急剧加快所引起的着火过程，即用一个不大的点热源，使某一局部可燃混合物着火燃烧，依靠火焰传播使整个可燃混合物达到着火燃烧称“被迫着火”或“强制点火”，简称“点火”。能使可燃混合物点燃的最低温度称为“点火温度”。影响预混可燃气体点燃的主要因素有：可燃混合物的性质(发热量、导热系数、活化能、浓度、流速、温度、化学反应常数等)；点火热源的性质(点火能量、固体表面的比表面积、形状大小与催化性质等)；可燃混合物的流速及速度场分布等。
自燃和点燃的相同之处在于燃烧反应都有低速度突然加速为极高速度的过程；不同之处：a. 点燃促使混合气体局部(点火源附近)化学反应加速，而自燃则在整个预混可燃气体内进行；b. 点燃温度一般高于自燃温度；c. 预混可燃气体能否点燃不仅取决于点火源附近局部预混气体能否着火，而且取决于火焰能否在混合气中顺利传播。
30. 着火温度和着火浓度界限的影响因素有哪些？
影响着火温度和着火浓度界限的因素有：可燃混合物的压力、成分、温度、惰性气体含量、流速、可燃预混混合物的初始温度等。
31. 试解释为何着火和点火存在着火浓度界限？
在一定温度或者压力下，反应放出的热是反应速率的函数，根据化学反应
质量作用定律b B a A
C kC W =，而反应速率取决于化学组成。所以当氧化剂浓度或者燃料浓度很低时，化学反应速度低，放出的热量很少，不足以使混合气内热量积累，着火过程困难，着火温度升高。当混气浓度超出浓度界限时，由于化学反应速率太低，混和气反应放出的热量小于散热时，这时不可能发生着火。根据阿累尼乌斯定律)exp(RT
E A k -=，当压力或者温度下降时，化学反应速率常数下降，化学反应速度降低，着火浓度范围缩小；当压力或温度下降超过某一点时，任何浓度成分的混合气都不能着火。
点火浓度界限也是如此，而且，着火浓度界限和点火浓度界限是相近的。
32.何谓火焰传播速度？火焰传播的特征是什么？按照气体的流动状
况，预混可燃气体中的火焰传播可分为哪几种？
火焰传播速度：当一个炽热物体或电火花将可燃混合气的某一局部点燃着火时，将形成一个薄层火焰面。火焰面将未燃气体与已燃的烟气分隔开来，燃烧反应只在火焰面内进行。火焰面产生的热量将加热临近层的未燃混合气，使其温度升高直至着火燃烧。这样一层层地着火燃烧，把燃烧逐渐扩展到整个混合气，这种现象称为火焰传播。火焰前沿面在其表面的法线方向上相对于新鲜混合气的移动速度称为火焰传播速度。
火焰传播的特征：燃烧反应不是在整个混合气体内同时发生，而是集中在火焰面内进行并逐层传播、逐层进行，传播速度的大小取决于预混气体的物理化学性质与气体的流动状况。
按照流动状况，预混可燃气体中的火焰传播可分为层流火焰传播(层流燃烧)和湍流火焰传播(湍流燃烧)。其中层流气流的火焰传播速度是预混可燃气体的物性参数，即其大小取决于预混气体的物理化学性质。
33.层流火焰传播速度(正常火焰传播速度)的主要影响因素是什么？
主要影响因素：可燃气体的种类不同，则其密度、发热量、反应速度、热容等性质均不相同，其层流火焰传播速度不同；可燃气浓度(或空气消耗系数α)影响大，存在最大值及不可传播区域；可燃气体的正常火焰传播速度与导热系数成正比，导热系数大的可燃气体，火焰传播速度U L也大；燃料分子结构；含惰性气体N2等，可使火焰传播速度U L变小：U＝U L(1-0.01N2-0.012CO2)；氧化剂中含氧量，富氧燃烧，火焰传播速度U L变大；提高可燃气初始温度，火焰传播速度U L变大；在冷却系统中，火焰传播速度U L变小，甚至熄灭。
34.何谓熄灭直径？有何实际应用？
熄灭直径：在强化冷却系统中，燃烧传播的速度将减小。管子直径越小，相对冷却表面积越大，而且火焰传播时活性中间产物碰壁销毁的机率增大，燃烧传播速度将越小，发生回火的可能性越小。管子直径小于某一值时，燃烧将不能传播，这一直径为燃烧传播临界直径或者熄灭直径。
实际应用：烟气取样管的直径应小于熄灭直径，以免烟气中的可燃成分在取样管中继续燃烧而不能反映取样点的真实成分。
35.湍流火焰前沿传播理论主要有哪些？基本内容和观点是什么？
湍流火焰前沿传播理论主要有皱折表面燃烧理论和容积燃烧理论。
皱折表面燃烧理论：在湍流火焰中，有许多大小不同的微团在不规则的运动，根据这些微团的平均尺寸大小L和可燃预混气体的层流燃烧前沿厚度δL之间的关系，分为小尺度湍流火焰、大尺度弱湍流火焰和大尺度强湍流火焰。小尺度湍流火焰的火焰前沿较规则，燃烧区厚度略大于层流火焰前沿面厚度，Re为2300～6000，微团平均尺寸L< δL；大尺度弱湍流火焰微团脉动速度小于层流火焰传播速度，微团不能冲破火焰前沿面，但是微团尺寸大于层流火焰前沿面厚度，使前沿面扭曲，Re>6000，微团平均尺寸L>δL，微团脉动速度u'<层流火焰传播速度u L；大尺度强湍流火焰微团尺寸大，脉动速度大于层流火焰传播速度，使
连续的火焰前沿面破碎，Re>6000，微团平均尺寸L>δL ，脉动速度u'>层流火焰传播速度u L 。
容积燃烧理论：在大尺度强湍流条件下，燃烧的可燃预混气体微团中，并不存在着能够将未燃气体和已燃气体截然分开的正常火焰前沿面，燃烧反应不仅仅局限在火焰前沿面厚度内；每个湍动的气团内，温度和浓度是均匀的，但是不同气团的温度和浓度是不同的；在每个湍动的微团中，不同成分和温度的物质激烈混合，并进行着不同快慢程度的化学反应，达到着火条件的微团整体燃烧，没有着火的微团，则在其脉动和其它已燃微团作用下，达到着火条件而燃烧，或与其它微团结合，形成新微团；每个微团以及同一个微团内的各个部分的脉动速度不同，各部分的位移不同，火焰不能保持连续的、很薄的火焰前沿面。
36. 提高可燃预混气体燃烧速度的措施是什么？
使用火焰传播速度大的可燃预混气体；提高湍流强度；提高混合气体的压力与温度。
37. 何为火焰稳定性？何谓回火？何谓脱火？工程上如何防止回火和脱火？
火焰稳定性：火焰传播速度与新鲜可燃混合气的流动速度两者大小相等，方向相反。
回火：预混可燃气体的火焰传播速度U L 大于新鲜可燃混合气的流动速率W ，火焰前沿位置将向新鲜可燃物的上游方向移动，则火焰向预混气体内部烧去称为回火。回火不仅仅发生于预混可燃气体的燃烧过程中，在固体燃料如煤粉燃烧过程中，也会发生回火。在工程上采用小孔或缩口等方法减小喷口直径、均匀喷口流速及冷却喷口等措施防止回火。具体措施如下：可燃混合气体从烧嘴流出的速度必须大于某一临界速度，后者与煤气成分、预热温度、烧嘴口径及气流性质等有关；当空气或煤气预热时，其出口速度还应该提高；注意保证出口断面上速度的均匀分布，避免使气流受到外界的扰动；对于燃烧能力大的烧嘴，需用气冷或水冷将烧嘴头进行冷却。
脱火：预混可燃气体的火焰传播速度U L 远小于新鲜可燃混合气的流动速率W ，火焰前沿位置将向燃烧产物的下游方向移动，则火焰被吹息或吹脱称为脱火。工程上采用各种形式的气流稳焰器或组织大小适中的高温回流区、合理控制预混气体流速W 、各种形式的钝体等综合措施来防止脱火。具体措施如下：使气体的喷出速度与火焰传播速度相适应；采取措施构成强有力的点火源，如：燃烧通道突扩保证部分高温烟气回流到火焰根部；采用带涡流稳定器或带点火环的烧；在燃烧器上安装辅助点火烧嘴或者在烧嘴前方设置起点火作用的高温砌体。
38. 层流预混火焰稳定的条件？
层流预混火焰稳定的条件：法向稳定条件符合余弦定律?cos w u L =；切向稳定条件，存在着点火圈。
39. 影响层流预混火焰长度的因素有哪些，是如何影响的？
体积流量增加，火焰长度增加：速度不变时，管径增加，火焰长度增加；
管径不变，气流速度增加，火焰长度增加。
喷嘴流量不变时，火焰传播速度增加，火焰长度减小。
40.影响湍流预混火焰长度的主要因素有哪些？如何保证其稳定性？
主要因素：湍流预混火焰的长度与气流速度、燃烧传播速度以及喷嘴尺寸有关。气流速度增加，火焰长度增加；燃烧传播速度增加，火焰长度缩短；当烧嘴尺寸变大时，如果气流速度不变，则流量增加，火焰长度增加。
湍流预混火焰的稳定性问题主要是脱火问题，因为此时气流速度已经增大到回火临界速度之上，不会再发生回火。湍流预混气体燃烧时，由于质点向不同方向的脉动，正在燃烧的微团或高温燃烧产物，可能返回新鲜的可燃混合物中，因此，这些高温质点便起到连续点火的热源的作用。但是，在高强度燃烧时，即气流速度更大的情况下，单靠火焰内部自然形成的回流微团的点火将不足以维持火焰的稳定。此时，通常采用一些附加手段，如采用稳定火焰的装置“稳焰器”，使燃烧产物更多低循环回流到火焰根部，或采用附加的点火小烧嘴，以强化点火。
41.影响湍流扩散火焰长度的主要因素有哪些？如何保证其稳定性？
主要因素：湍流扩散火焰的长度主要取决于煤气的种类和燃烧器的结构尺寸。热值高的燃料，燃烧时所需的理论空气需要量越大，火焰越长；当喷口尺寸增加时，火焰长度增加，因为如果流量一定，则流速减小，燃气与氧化剂的扩散混合减弱，火焰变长，流速一定，煤气流量增加，必然需要更长的路程才能与所需要的空气量混合，火焰长度增加；旋流火焰长度比不旋流的短，其减少的数值与旋流数成正比。
湍流扩散火焰的稳定性问题主要是脱火问题。煤气或空气的流出速度过大，喷口直径过小，都会产生脱火。因此必须采取稳定火焰的措施，如高温燃烧产物回流、旋转气流、采用稳焰器等。在提高扩散火焰的燃烧强度的时候，必须保证火焰的稳定性。
42.什么叫无焰燃烧？无焰燃烧的特征与特点是什么？
燃气与空气预先混合均匀后，再送入燃烧室燃烧，称为预混可燃气体的燃烧。此时，预混气体的燃烧速度主要取决于着火和燃烧反应速度，此时的火焰没有明显的轮廓，又称为无焰燃烧。
特征：无焰燃烧属于动力燃烧，其燃烧速度主要取决于预混可燃气体的化学反应速度。
特点：没有明显的火焰轮廓，火焰很短，几乎看不见，火焰温度高，火焰黑度低；空气消耗系数小(1.02~1.05)，预混均匀，属于动力燃烧；燃烧速度快，燃烧室热强度比有焰燃烧大100~1000倍；容易回火，燃烧稳定性差；空气与煤气温度不能预热过高以防止回火；为了防止回火和爆炸，烧嘴的燃烧能力不能太大；常用于小容量燃烧室－－燃机燃气燃烧，高炉燃气燃烧。
43.什么叫有焰燃烧？有焰燃烧的特征与特点是什么？
燃气和氧化剂预先不混合，而是通过各自的单独管道分别进入燃烧室，此时燃气内部无一次空气，燃气与空气在燃烧室内边混合边燃烧，燃烧速度受气体扩散混合速度的限制，为气相扩散燃烧。扩散燃烧的火焰比预混火焰长，亮度大，有明显的轮廓，又称为有焰燃烧。
特征：扩散燃烧大都属于有焰燃烧，其燃烧速度主要取决于煤气与空气的混合扩散速度。
特点：煤气与空气的混合速度控制，与可燃气体的物理化学性质无关；有明显的火焰轮廓，火焰较长；由于燃料中的碳氢化合物的热解，火焰中碳黑粒子多，火焰黑度大，辐射强；不会产生回火，火焰稳定性好，安全、易控制；单机功率大，应用广泛；煤气与空气可分别预热以提高温度，烧嘴能力范围大。
44.为什么有焰燃烧时的火焰比无焰燃烧时稳定，不容易发生脱火？
在扩散燃烧时，烧嘴出口附近的煤气和空气在混合过程中能形成各种浓度的可燃混合气体，其中包括火焰传播速度最大的气体，因而有利于构成稳定的点火热源；而无焰燃烧时，从烧嘴流出的是已经按照化学当量比例混合好的可燃气体，甚至是稍贫的气体(空气过剩系数大于1)，这种气体由于受到燃烧后气体的冲淡，火焰传播速度显著下降，容易造成火焰的脱离和熄灭。
45.试分析油滴燃烧主要过程及特点，强化油滴燃烧有哪些途径？
油滴燃烧的主要过程：油经油喷嘴雾化为油雾滴群喷入炉内(雾化)；油滴群在炉内吸热蒸发，表面形成油蒸汽(蒸发)；油滴继续被加热蒸发，空气向油气表面扩散(扩散混合)；达到着火温度后猛烈着火和燃烧(着火燃烧)；油滴残炭的异相扩散燃烧，并燃烬(燃烬)。
特点：油燃烧使油雾化炬(油滴群)的蒸发燃烧；油滴的燃烬时间与油滴的直径的平方成正比；大油滴或重油油滴的燃烧大部分为油气的蒸发燃烧，也还有相当部分为固态油焦的异相扩散燃烧；如局部空气不足，会热解为炭墨的异相扩散燃烧。
强化油滴燃烧的途径：提高雾化质量，使油滴群粒度小；强化空气与油滴群间的混合；采用旋流方式加大油气间相对速度，控制合理的回流区，保证燃烧区内高温和足够的空气，特别是根部风，以防止油气高温分解。
46.强化和稳定重油燃烧的基本途径有哪些？
燃料油在燃烧时有可能发生回火或脱火，因此，需要采取如下措施保证其燃烧稳定：a. 改善雾化质量，保证良好的雾化。b. 供给适量的空气，强化空气与油雾的混合，如火焰根部必须供给足够的一次风，防止燃料油高温热裂解，同时防止发生回火；一次风与二次风与燃料油雾要混合均匀；采用旋转气流；加强风、油后期混合。c. 保证点火区和燃烧室的高温，形成稳定的点火源，防止脱火；
d. 着火区和喷口之间需要保持适当的距离，不能太近，以免烧坏烧嘴，发生回火，也不能太远，以免影响着火。
47.油滴燃尽的时间及其与哪些因素有关？
油粒雾化程度，雾化好，油滴尺寸降低，燃烧速度快，燃尽所需时间降低；周围介质温度高，传热速度快，油滴温度上升的快，燃尽所需时间降低；油的蒸发潜热下降，容易气化，燃尽所需时间降低；油的密度降低，燃尽所需时间降低；
油的导热系数增加，燃尽所需时间降低。在油粒燃烧后期所剩余5％的油粒，由于其反应活性等原因，需要用掉总反应时间的50％才能反应掉。此时，可以通过提高周围介质温度和增强扰动来强化其燃烧。
48.强化燃料油燃烧的途径有哪些？
加强雾化，减小油滴直径，选用合适的雾化器；增加空气与油滴的相对速度。相对速度越大，越有利于燃料和空气之间的扩散、混合，加强燃烧；及时、适量供风，及时供风，避免高温、缺氧造成燃料热分解，适量供风，提高燃烧效率；供风原则：a. 少量一次风送入火焰根部，在着火前与燃料混合，防止油在高温下热分解；b. 燃烧中保证油雾与空气强烈混合，气流雾化角与油雾扩散角相适应；c. 保证后期混合，提高风速，使射流衰减变慢；d. 在着火区制造适当的回流区，保证着火。
49.雾化原理与雾化方法有哪些？
雾化原理：是液体自身内力与其所受到的外力相互作用的结果，当外力大于内力时，油膜失去稳定性而发生破碎。
雾化方法：介质雾化方法；压力雾化方法或机械雾化法；组合式雾化法(转杯式雾化喷嘴、超声波雾化喷嘴；蒸汽-机械雾化喷嘴)。
50.油雾化特性的主要指标有哪些？影响油雾化特性的因素有哪些？
油雾化性能指标：雾化细度(最大油粒直径、索太尔平均直径(S.M.D.)、质量中间直径(M.M.D.))及均匀性指数；流量特性曲线；雾化角(条件雾化角及出口雾化角)，雾化角越大，油雾异相火焰越短，燃烧强度越大；流量密度分布；油雾射程；调节比；对于介质雾化还有气耗率等。
影响因素：a.油温：提高油温可降低粘度，改善雾化质量；b.雾化剂压力与流量：提高压力，喷出速度增加，颗粒平均直径减小。低压烧嘴，雾化剂流速不大，需要雾化剂多；当雾化剂量少时，影响雾化质量；高压时，对雾化影响不大，需雾化剂单位耗量稍小些。c.油压力：对于气体介质雾化式，油压不宜过高，速度太高不利雾化；但油压应高于雾化剂反压力，否则油喷不出。d.烧嘴结构：雾化剂/ 油的出口面积、夹角、旋转度、孔数、孔形状(雾化角出口断面，油出口断面，雾化剂与油流股交角，油旋转角度，雾化剂旋转角度，雾化剂与油相遇位置，雾化剂或油出口孔数，各孔的形状，各孔之间的相对位置，烧嘴调节方法)等等，要实际试验，还要考虑制造、油嘴堵塞等问题。
51.改善油雾化特性有哪些措施？
改善雾化性能的措施：减小油的粘度；增加雾化动力如雾化气量或雾化压力(机械式雾化时，油压高好)；改进喷嘴结构，适当增加雾化剂与油的交角，造成流股的旋转、分级雾化、多孔流出、内部混合等；提高加工质量等。
52.试分析大碳粒异相燃烧主要过程、机理及特点？强化煤炭燃烧有
哪些途径？
大碳粒燃烧的主要过程：气相反应介质向碳颗粒外表面反应表面传递；气相反应介质由碳颗粒外表面向颗粒内反应表面传递；气相反应介质吸附到反应表
面；表面化学反应；反应产物从反应表面脱附；反应产物由反应表面向颗粒外表面传递；反应产物由颗粒外表面向气相中的传递。
机理：低温区――沿氧化反应的动力曲线进行；1000～1100℃左右――按扩散曲线进行；继续提高温度――按还原反应动力曲线进行，燃烧速度随温度的升高而急剧增加；再提高温度当温度足够高时――将按扩散曲线进行。
特点：异相反应：反应不仅发生在外表面，而且在碳粒内孔隙表面进行；对于碳的燃烧，温度始终有显著影响；不同温度段，碳的燃烧反应机理不同。
强化途径：碳粒的粒径R 0下降，燃烧表面积大大增加，燃尽所需时间τ下降(成平方关系)――－粉状燃烧；氧气浓度C 0增加，则燃尽所需时间τ下降，可强化燃烧――富氧燃烧；加大风速，使扩散系数增加，则燃尽所需时间下降，可强化燃烧――强制通风；减少颗粒中灰的含量A ar ，则燃尽所需时间下降――低
灰优质燃烧――选煤技术；提高燃烧温度，可使反应速率常数增加，则燃尽所需时间下降――炉拱技术。
53. 碳粒的燃尽时间及其与哪些因素有关？
碳粒的燃尽时间：min 2)(ταφτ=，φ2(α)为空气过量系数α的函数，空气过量系数α越大；A 为煤中的灰分含量，A%；ρr 为碳的密度(g/cm 3)；r 0为颗粒的初始直径；m 为燃烧的碳量与消耗的碳量之比；C 0为鼓风中的氧浓度；D 为扩散系数；k 为反应速度常数。
影响因素：提高空气过量系数，碳粒燃尽时间降低；减少碳粒直径，燃尽时间降低，但是对煤层燃燃烧时，煤的粒径不能太小，否则会影响氧化剂与煤的混合，降低氧的扩散速率；氧气浓度C 0增加，则燃尽所需时间τ下降；加大风速，使扩散系数增加，则燃尽所需时间下降；提高燃烧温度，可使反应速率常数增加，则燃尽所需时间下降；减少颗粒中灰的含量A ar ，则燃尽所需时间下降。
54. 煤层燃烧的主要过程是什么？如何提高其燃烧效率？
过程：煤的预热；水分析出；挥发份析出；挥发份着火及燃烧；焦炭的着火和燃烧；焦炭的燃烬。
提高燃烧效率的措施：分段送风，按煤的不同燃烧过程需要风量合理配风及送风：分段送风(分仓送风)，按煤的不同燃烧过程需要风量合理配风及送风，宽度均匀送风；提高炉膛温度：加前后炉拱，确保前部适时稳定的着火，后部保温促燃；加二次风，增加炉内气体扰动，利于混合与燃烬；合理的煤层厚度和炉排行进速度。
55. 试简述煤粉炉燃烧的原理及特点？
原理：是将煤磨细到一定的细度(20~70μm)的煤粉，被预热空气连续不断地送入炉内，使其在悬浮运动过程中完成燃烧反应，并能形成象气体燃料那样的具有明显轮廓的火炬。由于颗粒很小，煤粉与空气的接触面积大大增加，二者混合好，容易着火，燃烧剧烈，燃尽绿高，过量空气系数较低，热效率高。
特点：可以大量地使用难着火或质量较差的燃料，如劣质煤和煤屑，甚至可
以掺用一部分无烟煤和焦炭，煤种适应性广，最好使用挥发分高的煤，同时控制原煤的含水量；煤磨成煤粉(20～70微米)，增加了反应表面积(几百倍)，促进混合扩散，显著地改善了煤粉和空气在炉膛中的混合和着火条件，有利于燃烧，强化了燃烧强度，并有利于气体输送；燃烧速度快，炉温高，炉温容易调节，便于燃烧过程组织的机械化与自动化；燃烬效率高(97～99％)；分级送风：一次空气用来输送煤粉，约占15～20％，二次空气直接进入炉内，可预热，利于回收余热和节约燃料；在煤粉炉内，燃料和烟气的停留时间是相同的；容量不受限制。
56.影响煤粉气流着火的主要因素有哪些？
a 燃煤特性：挥发份含量越高的煤，着火所需热量越少，火焰传播速度越高，着火越容易、稳定；水分、灰分含量越高，着火所需热量越多，着火越困难；灰分含量高的煤，其火焰传播速度越低，着火越不稳定。
b煤粉气流的初始温度：煤粉气流初始温度越高，着火所需热量越少，着火越容易。
c煤粉细度：煤粉越细，温升越快，着火越容易；同时，由于煤粉表面积大，燃烧释放的热量越多，着火越迅速。
d一次风风率：一次风风率为一次风量占炉膛总风量(包括炉膛漏风在内)的百分比。一次风风率增大，煤粉气流着火所需热量增加，着火延迟。对于着火困难的煤，一次风风率应选得很低，但是必须满足输送煤粉及煤粉着火后燃烧的需要。e着火区的烟气温度：着火区烟气温度越高，着火越迅速稳定。
f炉内高温烟气组织：组织好炉内高温烟气的合理流动是改善着火性能的重要措施。
57.煤粉炉燃烧器基本要求是什么？常用煤粉燃烧器有几类？
旋流式粉煤燃烧器：蜗壳型旋流式燃烧器，分为单蜗壳、双蜗壳和三蜗壳型；叶片型旋流式粉煤燃烧器，分为切向叶片型和轴向叶片型
直流式煤粉燃烧器：按一、二次风喷口的布置方式分为均等配风、分级配风和侧二次风等。
煤粉炉燃烧的基本要求：组织良好的空气动力场，使煤粉气流能够及时稳定地着火；着火以后，一、二次风能及时合理混合，确保较高的燃烧效率；炉内温度场及热负荷均匀，火焰在炉内的充满程度好，且不会冲墙贴壁，避免结渣和高温腐蚀；有较好的燃料适应性和负荷调节范围，运行可靠；阻力较小；能减少NOx的生成，减少对环境的污染。
对于大型煤粉锅炉，炉膛的深度和宽度较大，宜采用矩形喷口燃烧器。因为由于大型煤粉锅炉炉膛深度和宽度较大，必须保证射流具有足够的穿透深度，因此，射流衰减速度必须降低。为了减弱射流速度的衰减，宜采用直流式煤粉燃烧器。根据动量守恒原理，射流每个断面上的动量总和不变，射流范围扩大，卷入射流的气体量增加，射流流速就会衰减。但是，如果继续降低射流的衰减速度，则可采用喷口是扁矩形的喷口燃烧器，此时起主要作用的是矩形两个短边，扩散角很小，只能从气流外边缘的边界层卷吸热烟气，射流卷吸能力差，被带入射流的周围气体数量少，早期混合较弱；燃烧器结构简单，通风阻力小，气流出口速度高，射流动量大，刚性大，衰减较慢，射流穿透深度大，气流在炉内的后期混合较好。
58.试简述旋风燃烧的原理及特点？
原理：利用旋风分离器的工作原理，使燃料空气流沿燃烧室内壁的切线方向，以高达100～200m/s的速度作旋转运动。较细的煤粉在旋风筒中作悬浮燃烧，较大的颗粒在离心力的作用下甩向筒壁，燃料颗粒在强烈旋转气流中和空气紧密接触、良好混合，迅速着火燃烧。
特点：改善了燃料和空气的混合条件，大大增加了相对速度，显著延长了燃料在炉内的停留时间，扩散掺混和燃烧过程强烈，燃烧效率高达99％以上；可在低过量空气下燃烧(1.05)；可燃用粗煤粉(R90=65～70%)；燃烧强度大，炉内热负荷高达12～25×106 kJ/m3，所以可大大减小炉膛体积；燃烧温度高，烟气中NOx浓度高；由于燃烧温度高，所以采用液态排渣，从而带来液态排渣的问题：析铁、氢爆危险、高温腐蚀、粘结灰等。
59.试简述沸腾燃烧的原理及特点？
原理：利用空气动力使煤在沸腾床层内以流化态形式完成燃烧、传热和传质的反应过程。沸腾燃烧所燃用的煤的粒度一般为8~10mm以下(平均粒径2mm)，大部分为0.2~3mm的碎屑。运行时，刚加入的煤粒受到气流的作用而迅速与灼热料层中的灰渣粒子强烈混合，并与之一起上下翻滚运动，从而迅速升温并着火燃烧。
特点：低温燃烧，在850～1050℃的温度范围内能够稳定、高效燃烧，燃烧效率达99％。同时，燃烧所需空气可以分一、二次风分别供给，分段组织燃烧，可以控制NOx排放，NOx排放低；燃料适应性好，可烧劣质燃料；将石灰石喷入床内，可炉内脱硫，脱硫效率高达80-90%，SOx排放低；负荷调节范围大；炉内传热、传质强，温度均匀性好；磨损大，飞灰多，需要除尘装置。
60.为什么鼓泡流化床燃烧具有燃料适应性广的特点？
鼓泡床中有大量的炽热料层作为热源，新加入的煤粒和床料在沸腾段内剧烈混合，很容易加热到着火温度；沸腾段碳量分布均匀，空气和煤粒的混合和接触情况良好；煤粒在沸腾段停留时间长。
61.为什么要控制流化床炉燃烧的气流速度？
气流速度降低，造成的夹带和扬析减少，以减少飞灰热损失，提高燃烧效率；气流速度降低，有利于减少料层内的混合强度，降低颗粒之间的摩擦，这样可以一定程度上控制小颗粒的产生机会；气流速度降低，有利于降低颗粒对沸腾段埋管的磨损。但是，气流速度必须保证床内处于良好的流化状态。
62.循环流化床燃烧的优点是什么？存在的问题是什么？
优点：运行流化速度为鼓泡流化床的2～3倍，不再有鼓泡流化床那样清晰的界面，固体颗粒充满整个上升段空间；有强烈的物料返混，颗粒团不断形成和解体，并且向各个方向运动，形成良好的颗粒内部循环和横向混合，使得整个上升段内温度分布均匀；颗粒与气体之间的相对速度大，且与床层空隙率和颗粒循环流量有关；由于循环床内气固两相热容量大，沿炉膛高度基本上处于恒温状态(850o C)，延长了燃烧和脱硫反应的时间；被烟气带出炉膛的物料经分离器分离出来后再送入炉膛中燃烧，延长了燃料和脱硫剂颗粒的停留和反应时间，燃烧效率高；同时，850o C的床温是石灰石脱硫的最佳温度，因此，在Ca/S(mol)=1.5~2.5的情况下，脱硫效率高达90%；由于循环流化床内的燃烧过程是在整个炉膛高度
上进行的，因此可以很方便地组织分级燃烧，可以有效地控制NOx的生成与排放；由于循环床的炉膛截面热负荷比鼓泡床大得多，因此循环床较易实现大型化；由分离器分离出来的固体颗粒经过适当冷却后再送回炉膛，可以控制床温，避免了设置埋管受热面导致的磨损问题。
缺点：高速颗粒循环对管道的磨损和腐蚀；物料颗粒循环量的控制技术；高效分离器技术；低NOx燃烧技术。
63.循环流化床燃烧系统是有哪些部分组成的？飞灰回送装置的作用
是什么？
炉膛；布风装置(布风板和风室)；飞灰分离收集装置；飞灰回送装置；外置式流化床换热器；底渣处理系统。
飞灰回送装置：将分离器分离并捕集的固体颗粒由压力较低的分离器出口，输送到压力较高的炉膛中，并防止炉膛中的烟气反串进入分离器。
西安交大燃烧学课件燃烧学习题答案
《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？
燃烧学复习题(超全)
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
工程燃烧学复习卷子
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第一章 1、什么是燃烧燃烧涉及哪些物理化学过程 燃烧是一种同时伴有放热和发光效应的激烈的氧化反应。 涉及物理过程：质量传递、气流运动、组分扩散、能量传递、相变、压力变化等 涉及化学过程：反应机理、反应速度、反应程度、燃烧产物的生成与控制等2、燃烧哪些是有利的，哪些是不利的 （1）动力工程 （2）材料生产、工业供热 （3）家庭供热 （4）安全与火灾 （5）燃烧对环境的污染，有害气体、温室气体、烟尘等 前三者是有利的，后两者是不利的 3、工业燃烧工程师需要解决哪些问题 针对不同燃料的特性提出合理的燃烧方法 根据生产工艺的具体要求研究和设计特殊性能的新型燃烧装置 研究和设计高效节能型燃烧装置 研究低噪声、低污染的燃烧技术 为计算机控制的工业燃烧过程提供数学模型 4、工业燃烧工程师需要解决哪些问题 针对不同燃料的特性提出合理的燃烧方法 根据生产工艺的具体要求研究和设计特殊性能的新型燃烧装置 研究和设计高效节能型燃烧装置 研究低噪声、低污染的燃烧技术 为计算机控制的工业燃烧过程提供数学模型 5、烟煤可以分为哪些小类，分类的依据是什么 贫煤、（贫瘦煤）、瘦煤、焦煤、肥煤、（1/3焦煤、气肥煤）、气煤、(1/2 中粘煤)、弱粘煤、不粘煤、长焰煤 在干燥无灰基挥发分Vdaf >=10的前提下 以反映粘结性的几个指标(粘结指数. ，胶质层最大厚度Y和奥—阿膨胀度b)对烟煤进行细分 当粘结指数. <=85时，用Vdaf和.来分类。 当粘结指数. >85时，用Vdaf和Y或用Vdaf和b值来分类。 如按b值和Y值划分类别有矛盾时，以Y值划分的类别为准 6、煤的成分表示方法和转换关系 应用基（也称收到基）表示方法，用下角标ar Car%+Har%+Oar%+Nar%+Sar%+Aar%+War%=100% 干燥基表示方法，用下角标d Cd%+Hd%+Od%+Nd%+Sd%+Ad% =100% 可燃基（也称干燥无灰基）表示方法，用下角标daf Cdaf%+Hdaf%+Odaf%+Ndaf%+Sdaf% =100% 7、煤中的水分有哪些工业分析中的水分包括哪些 外部水分：不被燃料吸收而是机械地附在燃料表面上的水
燃烧学试卷-答案教学提纲
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。
燃烧学复习题
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
消防燃烧学函授试卷(三)
《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 （ ）
内蒙古科技大学燃烧学历届考试试题
内蒙古科技大学2007/2008 学年第一学期 《燃烧理论与设备》考试试题B 课程号：070422-0 考试方式：闭卷 使用专业、年级：热动05－1,2,3,4, 任课教师：刘中兴 考试时间：备注： 一、名词解释（共10题，每题4分，共40分） 1.说明煤的化学组成以及各种组分的作用。 2.写出固体材料干燥成分的定义和表达式。 3.燃料在完全燃烧时的产物中有哪些主要成分？ 4. 链锁反应有哪几个基本步骤和基本类型？ 5. 什么是强迫着火？举出两个强迫着火的实例。 6. 什么是煤的高发热量和低发热量？。 7. 火焰传播的基本方式有哪几种？ 8. 说明预混火焰式煤气燃烧器的燃烧特点和安全特性。 9. 液体燃料燃烧有哪几种基本方式？ 10. 说明碳表面气固异相反应的五个步骤。 二、简述题（共2题，每题15分，共30分） 1.什么是化学反应速率？简述各种因素对化学反应速率的影响。 2.简述热力着火理论并分析说明散热强度对着火的影响。 三、问答与解释（共2题，每题6分，共12分） 1. 分析煤堆在煤场上日久后为什么容易自燃，提出防止自燃的措施。 2. 分析扩散火焰式燃烧器的下列现象： 管子横截面积越大，扩散火焰高度越高。 环境中氧浓度越低，扩散火焰高度越高。 四四、计算题（18分）（第一小题3分，2-4题每题5分）某厂加热炉采用混合煤气作为燃料，该炉子的热负荷为6980KW,混合煤气的成分见下表，
试计算： 1 该混合煤气的发热量时多少？ 2 每小时供应炉子多少立方米煤气？ 3 为保证完全燃烧，若要求空气消耗系数为1.05，每小时供应多少立方米空气？ 4 每小时理论废气量和实际废气量有多少？ （计算时忽略炉子的吸气和漏气，忽略空气中的水分） 计算中可能用到的资料： Q低＝4.187（3046×CO%+2580×H2%＋8550×CH4%+14100×C2H4%+5520×H2S%+….） L0=4.76〔0.5CO+0.5H2＋∑（n+m/4）CnH m+3/2H2S－O2〕×10-2 V0= [CO+H2＋∑（n+m/2）CnH m+2H2S+CO2+N2+H2O]/100+0.79L0 评分标准和答案 一、名词解释（共10题，每题4分，共40分） 1.说明煤的化学组成以及各种组分的作用。 ●各种煤都是由某些结构极其复杂的有机化合物组成的，有关这些化合物的 分子结构至今还不十分清楚。根据元素分析值，煤的主要可燃元素是碳，其次是氢，并含有少量的氧、氮、硫它们与碳和氢一起构成可燃化合物，称为煤的可燃质．除此之外，在煤中还或多或少地含有一些不可燃的矿物质灰分 (A)和水分(W)，称为煤的惰性质。 ●一般情况下，主要是根据煤中C、H、O、N、S诸元素的分析值及水分和 灰分的百分含量来了解该种煤的化学组成。 ●碳(c) ：碳是煤的主要可燃元素。它在燃烧时放出大量的热。煤的炭化程 度越高，含碳量就越大。 ●氢(H)：氢也是煤的主要可燃元素，它的发热量约为碳的三倍半，但它的 含量比碳小很多。当煤的炭化程度加深时．由于含氧量下降，氢的含量是逐渐增加的，并在含碳量为85％时达到最大值。以后在接近无烟煤时，氢的含量又随着炭化程度的提高而不断减少。
燃烧学总复习 题
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？
高等燃烧学复习题参考答案集
《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，
工程燃烧学试卷
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)
消防燃烧学燃烧学基础知识复习重点题库
内容摘要：1、新修订的《中华人民共和国消防》将于（A）正式实施。A、2009年5月1日B、2009年8月1日C、2009年9月1日2、下列（AE）火灾可以使用二氧化碳灭火器？A、含碳固体可燃物B、易燃液体C、可燃气体D、可燃金属E、带电物体燃烧3、下列（ABCD）情况容易导致电气线路火灾？... 1、新修订的《中华人民共和国消防》将于（A）正式实施。 A、2009年5月1日 B、2009年8月1日 C、2009年9月1日 2、下列（AE）火灾可以使用二氧化碳灭火器？ A、含碳固体可燃物 B、易燃液体 C、可燃气体 D、可燃金属 E、带电物体燃烧 3、下列（ABCD）情况容易导致电气线路火灾？ A、用金属线捆扎绝缘导线或把绝缘导线挂在钉子上。 B、电源过电压。 C、带电作业。 D、在线路上接入过多或功率过大的电气设备，超过了电气线路的负载能力。 E、连接点由于热作用或长期震动使接头松动。 F、用铜丝、铁丝代替熔断器的熔丝。 3、在设有车间或仓库的建筑内（B）宿舍。 A、不得设置员工 B、严禁设置 C、不得设置员工集体 D、经当地公安消防机构批准后，可以设置 4、发生火灾被火围困时，下列做法正确的是（ACDE）。 A、采用毛巾、口罩蒙鼻，匍匐撤离。 B、进入电梯，乘电梯到底层。 C、利用身边的绳索或床单、窗帘、衣服等自制简易救生绳。 D、关紧迎火的门窗，打开背火的门窗，用湿毛巾或湿布塞堵门缝或用水浸湿棉被蒙上门窗。 E、白天，向窗外晃动鲜艳衣物，或外抛轻型晃眼的东西；晚上，用手电筒不停地在窗口闪动或敲击东西，吸引救援者的注意。 5、下列对新《消防法》的理解，你认为正确的是（C）。 A、在没有发生火灾的时候，消防设施可以作为它用。 B、因特殊情况需要使用明火作业的，可以先动火再补办审批手续。 C、任何单位、个人都有维护消防安全、保护消防设施、预防火灾、报告火警的义务。 D、因发展经济的需要，建设单位可以边设计、边施工、边办理相关的消防手续。 6、根据刑法规定，失火罪处以（C）年有期徒刑。 A、1—3年 B、3—5年 C、3—7年 D、5—7年 7、火场中防止烟气危害最简单的方法是（BC）。 A、跳楼或窗口逃生 B、用毛巾或衣服捂住口鼻 C、低姿势沿疏散通道逃生 8、灭火器压力表用红、黄、绿三色表示压力情况，当指针指在绿色区域表示（A）。 A、正常 B、偏低 C、偏高
燃烧学习题答案
祝！各位同学考试顺利，新年快乐！ 《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
燃烧学题库简答题
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
最新燃烧学考试题
一、请解释下面的基本概念 1． 燃烧: 是指可燃物跟助燃物（氧化剂）发生的剧烈的一种发光、发热的氧化反应。 4． 显光火焰的热损失机理 5． 烟囱效应：这种垂直的围护物中，由于气体对流对流，促使烟尘和热气流向上流动的效应，称为“烟囱效应”。 6． 引燃：引燃又称为强迫着火或点燃，是指由于从外部能源（如电热线圈、电火花、 炽热质点、点火火焰等）得到能量，使混气局部范围受到强烈加热而着火 8． 燃烧速度:单位容积内，单位时间完全燃烧掉的燃料量 9． 通风因子：A 为通风口的面积，m 2，H 为通风口自身的高度，m ；基本参数 A 成为 通风因子 10． 空气消耗系数:烧所消耗的实际空气量与理论空气量之比定义为空气消耗系数将可燃 物完全燃烧 11． 燃烧热: 燃烧反应中可燃物与助燃物作用生成稳定产物时的反应热称为燃烧热 12． 热值: 热值是指单位质量（或体积）的燃料完全燃烧时所放出的热量 14． 自燃: 可燃物在没有外部火花、火焰等火源的作用下，因受热或自身发热并蓄热所产生的自然燃烧，称为自燃 15． 斯蒂芬流：在燃烧问题中，高温气流与其相邻的液体或固体物质之间存在着一个相分界面 16． 火焰传播机理:依靠导热和分子扩散使未燃混合气温度升高，并进 入反应区而引起化学反应，导致火焰传播 17． 粉尘爆炸：可燃物质呈粉状或雾状而飞散在空气中遇火源而发生的爆炸称为粉尘爆炸 18． 阴燃：只冒烟而无火焰的燃烧现象 19． 闪点: 在规定的实验条件下，液体表面能够产生闪燃的最低温度称为闪点 20． 可燃液体爆炸温度极限：蒸气爆炸浓度上、下限所对应的液体温度称为可燃液体的爆炸温度上、下限 21． 反应速率：指单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加 24． 异相燃烧: 液体或固体燃料和气态氧化剂的燃烧 25． 理论火焰温度 （1）可燃物与空气按化学计量比配比； （2）完全燃烧； （3）绝热等压燃烧；
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。 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。
燃烧学习题答案
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
复习要点2015燃烧学考试重庆大学
《燃烧学》课程复习要点试卷结构： 1、填空题20-30分 2、名词解释10分 3、判断正误10分 4、选择题10分 5、简答题30分 6、阐述分析题或计算题10-20分 第一、二章 1.燃烧三要素 2.燃料定义及分类 3.燃料的元素分析成分 4.燃料元素分析基准 5.煤的工业分析成分 6.何谓燃料的发热量？高位、低位发热量 7.煤的几种分类 8.灰的三个熔融特征温度 9.灰中酸性、碱性气化物的区分及对灰熔融性的影响 第三章 1.射流的定义及分类 2.自由射流速度分布特性 3.旋转射流与直流射流基本特征的区别 4.颗粒在气流中的受力分析 5.不等温自由射流概念、特性及分类 6.气固多相射流分类及特征 7.平行射流组特征 8.环形射流、共轴射流、受限射流概念 9.模化理论与方法的类型
10.等温模化试验应遵守的原则 11.炉内气流模化试验的观测方法 第四章 1.生成热、反应热和燃烧热 2.化学反应中的标准热效应、标准生成热、标准反应热、标准燃烧热、 3.基尔霍夫定律、拉瓦锡-拉普拉斯定律、盖斯定律 4.绝热燃烧温度、自由能、平衡常数 5.标准反应吉布斯自由能 6.热力学平衡判据 7.质量作用定律及可逆反应的平衡常数 8.化学反应速率 9.反应速率常数k 10.影响化学反应速率的因素 11.阿累尼乌斯(Arrhenius)定律 12.活化能及活化分子 13.链锁反应概念及分类 14.反应分子数及反应级数 第五章 1.着火概念、机理分类 2.热着火与链式着火机理及异同 3.着火方式及区别 4.热自燃的充分必要条件 5.影响着火的因素有哪些？ 6.强迫着火概念及强迫着火的临界条件 7.工程上较为常用点燃方法 8.热自燃理论中的灭火及链锁自燃灭火机理与灭火方式？