网络下载习题锅炉原理3

第三章 锅炉燃料第三章 锅炉燃料 填空题 填空题 1 燃料是指用来燃烧以取得 的物质 答 热量 2 燃料按其物态可分为 燃料 燃料和 燃料 答 固体 液体 气体 3 煤的成分分析有 和 两种 答 元素分析 工业分析 4 表示灰渣熔酸特性的三个温度分别叫 和 答 变形温度 DT 软化温度 ST 熔化温度 FT 5 软化温度 ST 代表灰的 答 熔点 6 煤粉从进入炉膛到烧完 大致经历 和 三个阶段 答 着火前的准备 燃烧 燃尽 判断题 判断题 1 煤成分中的氧是杂质 2 碳是煤中发热量最高的物质 3 灰熔点低 容易引起受热面结渣 4 油的粘度是反映燃油流动性及雾化好坏的指标 5 达到迅速而又完全燃烧的条件是有充足的空气 6 燃料的水分越高 挥发分越低时 则要求预热后的空气温度越高 选择题 选择题 1 煤的成分分析法有 a 元素分析 b 工业分析 c 元素分析和工业分析 答 c 2 无烟煤的特点是挥发分低 含碳量 a 高 b 低 c 适中 答 a 3 煤的元素分析成分一般包括 a 五项 b 六项 c 七项 答 a 5 挥发分含量对燃料燃烧特性影响很大 挥发分含量高则容易燃烧 的挥发分含量高 故很容易着火燃烧 a 无烟煤 b 褐煤 c 贫煤 答 b 6 是煤的组成成分中发热量最高的元素 a C b S c H 答 c 10 DT 代表灰的 a 软化温度 b 变形温度 c 流动温度 答 b 11 ST 代表灰的 a 变形温度 b 软化温度 c 流动温度 答 b 12 FT 代表灰的 a 流动温度 b 变形温度 c 软化温度 答 a 问答题问答题 1 煤的元素分析成分和工业分析成分各有哪些 答 煤的元素分析包括五项 即碳 C 氢 H 氧 O 氮 N 硫 S 煤的工业分析成分包括四项 即水分 挥发分 固定碳和灰分 2 什么是挥发分 是否包括煤中的水分 答 煤的工业分析中 当煤在隔绝空气的条件下加热 首先是水分蒸发 当温度 升高到 104 维持 7 分钟 其有机构质分解成各种气体挥发出来 这些挥发出 来的气体称为挥发分 所以挥发分不包括水分 3 何谓高 低位发热量 电厂锅炉多采用何种发热量 答 高位发热量是指单位质量燃料的最大可能发热量 它包括燃烧生成的水蒸汽 凝结成水所放出的汽化热 从高位发热量中扣除了水蒸汽的汽化热后的发热量 称为低位发热量 电厂锅 炉多采用低位发热量 4 什么叫标准煤 答 收到基低位发热量为 7000 4 187kJ kg 的煤叫标准煤 5 什么叫油的闪点 在敞口容器中对油温有何要求 答 当燃油加热到某一温度时 会使油面附近空气中的油气达到一定浓度 此时 如有明火接近 就能发出短暂的闪光 一闪即灭 此时的温度叫闪点 对敞口容器 油温应低于闪点 10 计算题 计算题 1 已知煤的空气干燥基成份 ad C 60 5 ad H 4 2 ad S 0 8 ad A 25 5 ad M 2 1 和风干水分 f M 3 5 试计算上述各种成分的收到基含量 ar C 58 38 ar H 4 05 ar S 0 77 ar A 24 61 ar M 5 53 2 用氧弹测热计测得某烟煤的弹筒发热量为 26578kJ kg 并知 ar M 5 3 ar H 2 6 f M 3 5 ad S 1 8 试求其收到基低位发热量 ar net Q 24727kJ kg 例 1 1 煤的元素组成经常按如下方式给出 譬如山西阳泉无烟煤 ar M 5 00 d A 20 00 daf C 90 80 daf H 3 80 daf O 3 10 daf N 1 30 daf S 1 00 试计算该煤的收到基组成 解 由干燥基换算到收到基的换算系数为 1001005 00 0 95 100100 ar M K 则煤的收到基灰分 ar A K ad A 20 00 0 95 19 00 由干燥无灰基换算到收到基的换算系数为 1001005 00 19 00 0 76 100100 arar MA K 则煤的收到基组成为 ar C K daf C 0 76 90 80 69 01 ar H K daf H 0 76 3 80 2 89 ar O K daf O 0 76 3 10 2 36 ar N K daf N 0 76 1 30 0 99 ar S K daf S 0 76 1 00 0 76 验算 ar C ar H ar O ar N ar S ar A ar M 69 01 2 89 2 36 0 99 0 76 19 00 5 00 100 01 从验算结果看 收到基组成有 0 01 的偏差 这是由于计算时尾数四舍五入 造成的 为把收到基元素组成圆整成总和为 100 可将计算偏差放到数值最大的 一项上 最后得到 ar C 69 00 另一种处理方法 是将计算偏差计入氧含量数 值 这是因为煤中氧含量一般不是直接测定的 而是用差减法求得的 由此计 算出的氧含量必然包括测定碳 氢 氮和硫时所有的误差 准确度一般是不高的 只能是一个近似的数值 因此在元素组成换算最后圆整时 可将各项四舍五入带 来的偏差都计到氧含量上 上述的处理方法对锅炉的热力计算不会产生多大影 响 3 一台双锅筒横置式 链条炉排锅炉所用烟煤的收到基组成为 ar C 48 50 ar H 3 60 ar S 6 10 ar N 0 80 ar O 4 00 ar M 6 00 干燥基灰 分 Ad 33 00 试计算该煤的干燥无灰基组成 答 daf C 76 99 daf H 5 71 daf S 9 68 daf N 1 27 daf O 6 35 4 淮北烟煤的干燥基组成为 d C 58 68 d H 3 31 d O 4 90 d N 0 97 d S 0 51 d A 31 63 试计算 1 该煤的干燥无灰基组成 2 若该煤炉前的水分 ar M 8 90 各成分收到基含量入多少 答 干燥无灰基组成 daf C 85 83 daf H 4 84 daf O 7 16 daf N 1 42 daf S O 75 收到基组成 ar C 53 46 ar H 3 02 ar O 4 47 ar N 0 88 ar S O 46 ar A 28 81 例 1 21 已知某锅炉燃煤的空气干燥基组成为 ad C 60 50 ad H 4 20 ad S 0 80 ad A 25 50 ad M 2 10 实验室测得该煤的外在水分 f M 3 50 试汁算该煤各成分的收到基含量 解 1 从水存在于煤中的状态来看 煤中水分可分为内在水分和外在水分两 部分 吸附或凝聚在煤颗粒内部毛细孔中的水 称为内在水分或固有水分 附着 在颗粒表面上的水称为外在水分 它是在空气风干过程中能选定的水分故又称为 风干水分 外在水分的计算基是收到基 记为 f M 内在水分的计算基是空气干燥基 记为 ad M 全水分 ar M与 f M和 ad M间的关系可根据干燥基质量不变原则得到 即 1111 100100100 f arad M MM 由此可得 100 100 f arfad M MMM 代人数据得该煤全水分 1003 50 3 502 105 53 100 ar M 从空气干燥基换算到收到基的换算系数为 1001005 53 0 965 1001002 10 ar ad M K M 则该煤的收到基组成为 60 50 0 96558 38 4 20 0 9654 05 0 80 0 9650 77 25 50 0 96524 61 5 53 arad arad arad arad ar CC K HH K SS K AA K M 5 某电站锅炉燃用淮南烟煤 其干燥无灰基组成和干燥基灰分为 daf C 65 00 daf H 5 60 daf O 7 30 daf N 0 80 daf S 1 30 d A 21 50 实验室 测得该煤的外在水分 f M 12 50 内在水分 ad M 2 40 求此煤各成分的收 到基含量 答 ar C 56 98 ar H 3 75 ar O 4 90 ar N 0 54 ar S O 87 ar A 18 36 ar M 14 60 例 1 3 1 当燃料水分由 1ar M变为 2ar M时 燃料收到基元素组成如何变化 2 当燃料水分和灰分由 1ar M 1ar A变为 2ar M 2ar A时 燃料收到基元 素组成如何变化 解 1 当燃料水分变化时 利用干燥基组成不变的原则 则有 12 12 100100 100100 darar arar CCC MM 其余成分类推 由此可得 2 21 1 2 21 1 100 100 100 100 ar arar ar ar arar ar M CC M M HH M 即燃料水分变化时 变化前后收到基元素组成之间的换算系数为 2 1 100 100 ar ar M K M 6 某种褐煤进入风扇磨煤机前的组成分 1ar C 28 70 1ar H 2 20 1ar S 2 70 1ar N 0 60 1ar O 8 60 1ar A 25 20 1ar M 32 00 经磨煤机干燥后 水分 减少到 2ar M 15 00 试计算干燥后煤的收到基组成 答 2ar C 35 88 2ar H 2 75 2ar S 3 38 2ar N 0 75 2ar O 10 74 2ar A 31 50 2ar M 15 00 7 某电厂锅炉燃用马头洗中煤 daf C 82 06 daf H 5 55 daf O 8 88 daf N 1 57 daf S 1 94 ar M 11 30 d A 41 47 1 试计算该煤收到基成分 2 雨季时平均水分变为 2ar M 16 70 试计算此时煤的收到基组成 3 煤场原存煤 2000t 试问雨季时煤的质量为多少 答 1 ar C 42 61 ar H 2 88 ar S 4 60 ar N 0 82 ar O 1 01 ar A 36 78 ar M 11 30 2 2ar C 40 02 2ar H 2 70 2ar S 4 32 2ar N 0 77 2ar O 0 95 2ar A 34 54 2ar M 16 70 3 2 G 2129 7t 8 某电厂锅炉燃用马头混煤 其特性为 ar A 28 85 ar M 6 09 daf V 40 12 在煤场储存过程中 其水分减少到 wy2 5 09 试求此时收到基工业分 析组成 答 2ar C 39 37 2ar A 29 16 2ar M 5 09 2ar V 26 38 9 如果锅炉燃用混煤 第 种煤的收到基组成为 1ar C 1ar H 1ar O 1ar N 1ar S 2ar M和 1ar A 煤耗量为 1 B kg s 第二种煤的收到基组成为 2ar C 2ar H 2ar O 2ar N 2ar S 2ar M和 2ar A 煤耗量为 2 B kg s 试写出混煤收到基组成的计算 式 10 某 锅 炉 运 行 中 燃 用 两 种 烟 煤 的 混 煤 第 一 种 煤 收 到 基 组 成 为 1ar C 49 30 1ar H 3 60 1ar S 300 1ar N 1 00 1ar O 8 30 1ar A 21 80 1ar M 13 00 煤 耗 量 为 2 3 10 kg h 第 二 种 煤 收 到 基 组 成 为 2ar C 55 20 2ar H 3 80 2ar S 3 20 2ar N 1 00 2ar O 5 80 2ar A 23 00 2ar M 8 00 煤耗量为 3 4 5 10 kg h 试计算混煤的收到基组成 答 ar C 52 84 ar H 3 72 ar S 3 12 ar N 1 00 ar O 6 80 ar A 22 52 ar M 10 00 例 1 43 试推导出当煤的收到基水分由 1ar M变为 2ar M时 其收到基低位发热 量间的换关系式 解 第一种解法 水分变化前后 其收到基高位发热量间的换算关系可利用例 1 3 中收到基元 素组成的换算关系 即 2 2 1 1 100 100 ar ar grar gr ar M QQ M 收到基高位和低位发热量间关系为 22 2 2 9 100100 arar ar netar gr HM QQr 2 1 1 100 100 ar ar gr ar M Q M 22 9 100100 arar HM r 11 1 9 100100 arar ar net HM Qr 2 1 100 100 ar ar M M 22 9 100100 arar HM r 由此可得 22 2 112 11 100100 100100 100 arar ar netar netarar arar MMr QQMM MM 式中 r 水的汽化潜热 kJ kg 第二种解法 根据水分变化时干燥基高位发热量不变的原则 可写出如下关系 11 1 1 11 9100100 100100100100 arar d grar grar net arar HM QQQr MM 22 2 2 22 9100100 100100100100 arar d grar grar net arar HM QQQr MM 由此得 11 1 1 9100 100100100 arar ar net ar HM Qr M 22 2 2 9100 100100100 arar ar net ar HM Qr M 经过简单换算后 同样可得 22 2 112 11 100100 100100 100 arar ar netar netarar arar MMr QQMM MM 11 氧弹测热计可测得煤的空气干燥基高位发热量 ad gr Q 若 ar M ar H和 ad M已 知 试出收到基低位发热量 ar net Q的计算式 答 100 9 100100 ar ar netad grarar ad Mr QQHM M 12 用氧弹测热计测得某烟煤的弹筒发热量为 ad b Q 26578kJ kg 同时由工业 分析和元素分析测得 ar M 5 30 f M 3 50 ar H 2 60 ad S 1 80 试 求其应用基低位发热量 ar net Q 提示 煤的空气干燥基高位发热量 ad gr Q 与弹筒发热量之间有如下关系 94 2 ad grad badad b QQSaQ kJ kg 式中 94 2 ad S 硫酸的生成热 即每千克可燃硫的燃烧产物在形成硫酸时放 出的热量为 9420kJ ad b aQ 硝酸的生成热 系数 a 对无烟煤和贫煤为 0 00l 其它煤种 为 0 0015 答 ar net Q 24729 4kJ kg 例 1 5 根据煤的元素分析 我国煤炭科学院推荐按下式计算煤的收到基低 位发热量 12345 100100 10 100100100 ararar ar netararararar ar MAM Qk Ck Hk Sk OkAr M kJ kg 式中 12345 k k k k k 系数 按表 1 2 取值 r 水的汽化潜热 kJ kg 表 1 2 系数 12345 k k k k k 对 ad C 95 或 ad H 1 5 的煤用 327 其他煤用 335 对 ad C77 的煤用 1030 其他用 1072 阳泉无烟煤的收到基元素组成见例 1 1 工业分析测得其收到基低位发热量 av net Q 26400kJ kg 试利用门捷列夫经验公式及煤科院公式对该煤收到基低位 发热量 av net Q进行校核 对门捷列夫经验公式不作要求 略 13 北京某热电厂燃用大同烟煤 我国自行设计制造的第一台塔式布置锅炉燃用 广西合山劣质煤 两种煤的部分元素组成为 大同烟煤 ad C 73 34 ad H 3 74 ad S 0 57 d A 11 05 ar M 8 82 ad M 3 87 ad gr Q 29567kJ kg 合山煤 ar C 30