燃料燃烧重点.doc

建环二班班委倾力打造，愿大家顺利过关！O(_)O复习重点1、 煤的品种有哪些？泥煤：地质年代最近的煤，含炭量相对较低。挥发分高，可燃性较好。含硫量较低，机械强度低。主要用于锅炉和汽化原料。褐煤：褐煤是经过进一步变化后所生成的，由于能将热碱水染成褐色而得名。烟煤：烟煤是一种碳化程度较高的煤。与褐煤相比，它的挥发分较少，密度较大，吸水性较小，含碳量增加，氢和氧的含量减少。最大的特点是具有粘粘性，因此它是炼焦的主要原料。无烟煤：是矿物化程度最高的煤，也是年龄最老的煤。密度大，含碳量高，挥发分极少，吸水性小，适于长途运输和长期储存。主要缺点是受热时容易爆裂成碎片，可燃性较差不易着火。2、 煤的化学成分如何表示？有哪些表示基准？化学成分：有机物C,H,O,N,S（元素形式）无机物矿物质（A），水分（M）应用基成分：Cy %+ Hy %+Oy %+ Ny %+ Sy %+Ay+My=100%干燥基成分： Cg %+ Hg %+Og%+ Ng %+ Sg %+Ag=100%可燃基成分： Cr %+ Hr %+Or %+ Nr %+ Sr %=100% 煤的工业分析成分如何表示，包括哪些部分成分？水分 + 挥发份 + 灰份 + 固定碳 M % + V % + A % + FC % = 100 %3、 城市燃气包括哪些气体燃料？气体燃料的成分如何表示？1）人工煤气 ：焦炉煤气：炼焦过程的副产品 油制气：利用重油进行热裂解和催化裂解获得的气体燃料。 主要成分：H2 CO CH4 CmHn N2 CO2 O2 2）天然气：一种从气田或者油田直接开采的天然气体燃料（CH4=9098%）。 主要成分： CH4 CmHn N2 CO2 （微量H2O， H2S ） 3）液化石油气：石油炼制过程的副产品，常温下加压（大约1.6MP）就可以液化，可以用高压储罐储存，减压就可以汽化。主要成分为C3 和C4的烃类（主要是丙烷、丁烷和丁烷、丁烯） 主要成分： C3H8 C4H8 C3H10 C4H10 CmHn 4、 燃料的高低热值有什么区别？高发热量Qh：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的水时放出的热量。 低发热量Ql（MJ/kg）：燃料完全燃烧后燃烧产物冷却到20时放出的热量。主要区别是低发热量不包括汽化潜热。5、 甲烷的理论空气量和理论烟气量的具体数值？（9.52，10.52）m3m36、 气体燃料包括哪些可燃组分和不可燃组分？ 1可燃组分气体：H2，CO，CH4，CmHn， 2不可燃组分气体：N2，CO2，O2， H2O 3杂质：有机硫， H2S，NH3， 焦油蒸汽等7、 完全燃烧理论烟气的组分包括哪些成分？理论干烟气的组分？不完全燃烧实际烟气的组分？完全燃时理论烟气组分有：CO2，SO2 ，H2O，O2 ，N2 理论干烟气组分：除去水分不完全燃烧还可能有：CO、H2、CH4 （加上完全燃烧产物）8、 我国成品油的品种主要有那些？成品油的可燃成分包括那些？其低热值一般是多少（41-42MJ/kg）？ 日常所指的成品油包括汽油、柴油、煤油。 9、 几种燃料理论燃烧温度定义，影响燃料理论燃烧温度的主要因素分析。实际燃烧温度：t产 = （Qd +Q燃 +Q空 Q传 Q不 Q分）/ VnC产理论燃烧温度：它是燃料在绝热条件下完全燃烧能够达到的最高温度量热计温度：量热计温度温度是不考虑任何热损失的理论燃烧温度 燃料理论发热温度：（假设 n = 1，完全燃烧，燃料 与空气都不预热，绝热，忽略热分解）： t 热 = Qd / V0C产 影响理论燃烧温度的因素： 一、燃料的性质 Qd / V0提高，t 理 也提高 二、空气消耗系数n：n增加， t 理降低。 三、空气（或煤气）预热 ：提高了Q空（Q燃）， t 理 也提高。 四、空气富氧程度的影响：富氧程度提高 t 理 提高 10、 过剩空气系数n的定义，n对燃料燃烧工况的综合影响分析。定义：实际耗氧量与理论耗氧量的比值。n大于1.过剩空气系数n对燃烧过程有很大影响，是燃烧过程的一个重要指标。炉子运行时的实际n值的大小只能根据燃料特性和烟气成分计算。根据燃料特性和烟气成分，用氧平衡/氮平衡原理可以计算空气消耗系数 n 11、 可燃预混气产生热力着火的必要条件是什么？ 可燃混合气要产生热自燃着火必须满足： a.在着火点系统的放热量等于散热量： b.在着火点的放热量与散热量随系统温度变化的速率相等（在着火点两曲线的斜率相同）。 即：12、 为什么说热力着火温度不是预混可燃气的物性常数？热力着火理论：以热量平衡为分析基础。化学反应发出的热量超过散失的热量，反应系统中当热量的集聚达到着火温度就能着火。着火温度与燃料成分、浓度（压力）、容器壁温等因素有关，着火温度不是一个物性参数。13、 热力着火温度的高低主要受哪些因素的影响？燃料和氧化剂的性质（物性 q E K0）、 环境温度（T0）和压力（Cn ）、容器的形状和大小（F V）、散热条件（a F/V）14、 着火浓度界限： 在一定的温度和压力下，存在一定的浓度范围，超出这一范围，混合气便不能着火，这个浓度范围称为“着火浓度界限”。15、 层流预混火焰传播的基本概念 1、火焰传播的方向总是逆气流方向； 2、火焰面的前方是未燃气体，后方为燃烧产物，火焰面是分界面； 3、当|u|w|时火焰面将向气流上游方向移动； 4、 当|u|w|时火焰面将向气流下游方向移动； 5、当|u|=|w|时，火焰面将静止不动（稳定燃烧）。16、 层流预混火焰传播速度的数学表达式，影响燃气层流火焰传播速度的因素分析。紊流预混火焰传播速度与层流预混火焰传播速度有何区别？其影响因素有什么不同？ 1. 可燃混合气性质的影响：组分不同，r0、CP 、l、q、W 都不同 分析：a.化学反应速度W大的燃料，层流火焰传播速度也大，凡能够使W增大的因素，也能使增大； b.凡是活化能E小的燃料，W就大，这时也大； c.提高温度可以使反应加速，也能使增加。2. 可燃气体浓度（n值）的影响：a.可燃混合气的将随着过剩空气系数n 而改变。 b.各种可燃混合气的最大的值处于可燃物浓度比化学当量的比例稍大的混合物中（即n1）。 c.碳氢化合物的最大值发生在n0.96处，且该值不随压力与温度改变。d.在燃料稍富的情况下，火焰中的自由基H、 OH等浓度大，链锁反应不容易中断, 也就相对较大。燃料浓度过小 q；W燃料浓度过大，氧气浓度，因而W3. 氧化剂中O2含量的影响：氧气浓度，W，因而 提高氧化剂中氧的含量，相 当于减少了可燃混合气中的惰性气体，能够明显增加火焰传播的进程，因此采用富氧或纯氧燃烧，可以显著提高燃烧强度。4. 可燃混合气的初始温度的影响：TO，同时W、 l ， r0 因此，。火焰传播速度与初始温度的关系为： （ n=1.7-2.0）17、 层流预混火焰稳定的极限条件是什么？火焰稳定的基本条件是火焰面上的气流速度与火焰传播速度大小相等（方向相反）。极限条件参见18的4、5点。18、 层流预混火焰稳定的基本原理（1）在气流出口的周边处，如果气流速度发生变化，火焰传播速度也会变化；（2）如果气流速度在点4与火焰传播速度达成了平衡，w=,则火焰就 会在此稳定；（3）随着气流速度的增加，边界速度梯度加大，火焰将会被推离点4位 置，火焰面离开喷口的距离加大，冷壁作用减弱,的速度梯度也加大，可能在点3处再次达到平衡（w=)。（4）如果气流速度继续增加，的边界速度梯度不能再加大时，气流速度和火焰传播速度的平衡就将会破坏，而出现脱火现象（w)。（5）当气流速度分布低于火焰传播速度分布线4时，火焰传播速度将处处大于气流速度（w)，这时就会出现回火。19、 层流预混火焰传播的临界边界速度梯度的基本概念 （1）对给定的可燃预混气，火焰传播速度的分布 =f( r )是 g 一定的，因此回火临界边界速度梯度g是常数；（2）回火极限流速与燃烧器喷口直径成正比，口径越大回火的极限流速越高， 越容易回火；（3）回火和脱火的临界速度梯度都是可燃混合气的本身的特性。20、分析层流扩散火焰的结构和层流预混火焰的结构。层流扩散火焰结构:由内而外依次为：纯煤气、煤气与燃烧产物的混合物、火焰面上n=1(化学量比)、空气与燃烧产物的混合物、纯空气射流20、 旋转射流的流动是由哪那三种运动方式组成？在旋转射流中，旋流强度S的基本概念？回流区是怎么形成的？在燃烧技术中采用旋流的作用是什么？ 轴向、径向和切向速度分量 旋转射流的旋转强度叫旋流强度，而