11-1燃烧学计算题

11-1燃烧学计算题5.已知某烟煤成分为（%）：Cdaf—83.21,Hdaf—5.87,Odaf—5.22,Ndaf—1.90,

Sdaf—3.8,Ad—8.68,War—4.0,

试求：(1)理论空气需要量L0（m3/kg）；(2)理论燃烧产物生成量V0（m3

/kg）

;(3)如某加热炉用该煤加热，热负荷为17×103

kW，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%=-?=-?

=ardarWAA

%95.72100

4

33.8100%21.83100100%=--?=--?

=arardafarWACC

%15.5%8767.087.58767.0%=?=?=dafarHH%58.4%8767.022.58767.0%=?=?=dafarOO%66.1%8767.09.18767.0%=?=?=dafarNN%33.3%8767.080.38767.0%=?=?=dafarSS

%4=arW

计算理论空气需要量L0：

()

kg

mOSHCL/81.701.058.433.315.5895.723821.0429.11100

183821.0429.1130=???

?

??-+?+???=

?

?????-+?+??=

（2）计算理论燃烧产物生成量V0：

()

kg

mLNWHSCV/19.881.779.0224.02866.1184215.53233.310095.72100791004.2228182321230

0=?+???

?

??++++=+???

???++++=

（3）采纳门捷列夫公式计算煤的低发热值：

Q低=4.187×]

=4.187×=29.80（MJ/m3）每小时所需烟煤为：

()hkgQm/10053.229809

3600101736001017333?=??=??=

每小时烟气生成量：

())/(1024.281.735.019.8205334hmVmVntol?=?+?=?=

每小时供风量：

hmmnLLtol/1016.281.735.12053

340?=??==计算烟气成分：

)/(1080.220531004

.221295.721004.2212332hmmCVco?=??=??

=)/(8.46100

4

.223232hmmSVso=??

=)/(10296.1)1004

.22182(332hmmWHVoH?=??

+=)/(10714.179.01004.2228342hmLmNVnN?=+??=

)/(10188.1)(100

21

3302hmmLLVno?=?-?=计算烟气百分比组成：

CO2＇=12.45%SO2＇=0.21%H2O＇=5.73%N2＇=76.36%O2＇=5.25%

6.某焦炉干煤气%成分为：CO—9.1；H2—5

7.3；CH4—26.0；C2H4—2.5；CO2—3.0；O2—0.5；N2—1.6；煤气温度为20℃。用含氧量为30%的富氧空气燃烧，n=1.15，试求：(1)富氧空气消耗量Ln（m3/m3）(2)燃烧产物成分及密度解：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20℃，查附表5，知：

gd，H2O=18.9（g/m3）

H2O湿=（0.00124×18.9）×100/（1+0.00124×18.9）=2.29CO湿=CO干%×（100－H2O湿）/100=8.89

同理：H2湿=55.99CH4湿=25.40O2湿=0.49CO2湿=2.93N2湿=1.57C2H4湿=2.44

（1）计算富氧燃烧空气消耗量：

()

3

32220/0.323421213.01mmOSHHCmnHCOLmn=??????-+??????

+++?=

∑

()330/45.30.315.1mmLnLn=?=?=（2）计算燃烧产物成分：

()()()

3

32/421.001.093.244.224.2589.81001

2mmCOHCnCOVmnco=?+?++=?

+?+=∑

()

3322/14.1100

1

22mmOHHCmHVmnOH=??????+?+=∑

()

332/43.245.37.001.057.1100

7010012mmLNVnN=?+?=?+?

=()()

330/135.045.03.03.02mmLLVnO=?=-?=

烟气量为：Vn=4.125（m3/m3）

烟气成分百分比：CO2＇=10.20H2O＇=27.60N2＇=58.93O2＇=3.27

(3)计算烟气密度：

()

3

'

2

'2'2'2/205.14

.2210027

.33293.582860.271820.10444

.2210032281844mkgONOHCO=??+?+?+?=??++?+?=

ρ

7.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1200℃，

设产物中O2，=0，并忽视CH4，

不计，试计算不完全燃烧产物的成分及生成量。解：（1）碳平衡公式：

()()42

.0.01.044.224.2593.289.8100

1

2222=++=??++++=?

+?+∑COCOCOCOCOCOm

nVVVVVVCOH

CnCO

（2）氢平衡方程式：

()14

.1.01.029.244.224.25299.551001

22222220.22=++=?+?+?++=?

??

???+?+∑OHHOHHHHmnVVVVVVOHHCmH

（3）氧平衡方程式：

81

.05.05.05.05.09.08.001.029.25.049.093.289.8212121100

1

21212222222.0222=++++=?+????

???+++?++=+?

?????+++OHCOCOOHCOCOOHCOCOOVVVVVVVVVnLOHOCOCO

（4）氮平衡方程式：

22.0276.31001

NOVnLN=+?

2272.29.08.076.301.057.1NNVV==??+?

（5）水煤气反应平衡常数：O

HCONCOO

HCONCOVVVVPPPPK22

2

222??=

??=

查附表6当t=1200℃时，K=0.387

387.022

2

=??O

HCONCOVVVV

各式联立求解得：算得百分比为：VH2=0.207(m3/m3)H2，=4.84VCO=0.153(m3/m3)CO，=3.57VCO2=0.267(m3/m3)CO2，=6.24

VH2O=0.933(m3/m3)H2O，

=21.80VN2=2.72(m3/m3)N2，=63.55Vn=4.28(m3/m3)

4.

试计算：2.max(3)空气消耗系数n和化学不完全燃烧损失q化；

解：（1）

)

/(88.7)64.333.38.333.308.467.2632.7689.8(01.001

.0)33.333.367.2689.8(30kgmOSHCL=?-?+?+??=?-++=)/(655.121.030.02kgmLLO==

)/(46.11004

.22)328.31232.76(1004.22)3212(32kgmSCVro=?+=?+=

)/(5.01004

.22)182(32kgmWHVoH=?

+=)/(25.679.0100

4.2228302kgmLNVN=+?=

V0干=1.46+6.25=7.71（m3/kg）Qd=30.03(MJ/kg)

所以13.146

.1665

.12

2.0==

=

ROVLKO1971

.7100

46.11000'

max.22=?=

=

干

完）（）（VVRORO

11.019

19

2121max.2'.2'

=-=

-=

RORO

maz

β)/(1090.371

.71003.303330

mkJVQPd?=?==

（2）验证分析误差：

将各烟气成分及β值代入烟气分析方程：

成分误差：%121

21

79.20.=-=

δ

（3）计算空气消耗系数及不完全燃烧损失

()()14

.11

16

14.1015.025.041

)2'5.05.0(4''2'4'2''

2=+?+?+?-=++++++=CHCO