燃气燃烧与应用考试试题及答案

燃气燃烧与应用考试试题及答案考试时长：120分钟满分：100分一、单选题（总共10题，每题2分，总分20分）1.燃气燃烧过程中，化学计量系数表示完全燃烧时（）的摩尔比关系。A.燃气与空气B.燃气与氧气C.空气与氧气D.燃气与水蒸气2.燃气燃烧产生的烟气中，主要的有害成分不包括（）。A.一氧化碳B.氮氧化物C.二氧化硫D.水蒸气3.燃气燃烧效率最高的理论空燃比条件下，空气过量系数α的值为（）。A.0.8B.1.0C.1.2D.1.54.燃气燃烧过程中，烟气温度过高会导致（）。A.燃烧不完全B.热效率提高C.设备腐蚀加剧D.燃烧噪音增大5.燃气燃烧过程中，烟气中CO含量超标的主要原因不包括（）。A.燃气供给不足B.空气供给不足C.燃烧温度过低D.燃烧器设计不合理6.燃气燃烧过程中，烟气中NOx的产生主要与（）有关。A.燃气成分B.燃烧温度C.空气湿度D.设备材质7.燃气燃烧过程中，烟气中SO2的产生主要与（）有关。A.燃气成分B.燃烧温度C.空气湿度D.设备材质8.燃气燃烧过程中，烟气中CO2含量过高会导致（）。A.燃烧不完全B.热效率提高C.设备腐蚀加剧D.燃烧噪音增大9.燃气燃烧过程中，烟气中H2O的产生主要与（）有关。A.燃气成分B.燃烧温度C.空气湿度D.设备材质10.燃气燃烧过程中，烟气中灰分的主要来源是（）。A.燃气成分B.燃烧温度C.空气湿度D.设备材质二、填空题（总共10题，每题2分，总分20分）1.燃气燃烧过程中，化学计量系数表示完全燃烧时燃气与空气的摩尔比关系。2.燃气燃烧产生的烟气中，主要的有害成分包括一氧化碳、氮氧化物和二氧化硫。3.燃气燃烧效率最高的理论空燃比条件下，空气过量系数α的值为1.0。4.燃气燃烧过程中，烟气温度过高会导致设备腐蚀加剧。5.燃气燃烧过程中，烟气中CO含量超标的主要原因包括燃气供给不足、空气供给不足和燃烧温度过低。6.燃气燃烧过程中，烟气中NOx的产生主要与燃烧温度有关。7.燃气燃烧过程中，烟气中SO2的产生主要与燃气成分有关。8.燃气燃烧过程中，烟气中CO2含量过高会导致热效率提高。9.燃气燃烧过程中，烟气中H2O的产生主要与燃气成分有关。10.燃气燃烧过程中，烟气中灰分的主要来源是燃气成分。三、判断题（总共10题，每题2分，总分20分）1.燃气燃烧过程中，化学计量系数表示完全燃烧时燃气与空气的摩尔比关系。（正确）2.燃气燃烧产生的烟气中，主要的有害成分包括一氧化碳、氮氧化物和二氧化硫。（正确）3.燃气燃烧效率最高的理论空燃比条件下，空气过量系数α的值为1.0。（正确）4.燃气燃烧过程中，烟气温度过高会导致设备腐蚀加剧。（正确）5.燃气燃烧过程中，烟气中CO含量超标的主要原因包括燃气供给不足、空气供给不足和燃烧温度过低。（正确）6.燃气燃烧过程中，烟气中NOx的产生主要与燃烧温度有关。（正确）7.燃气燃烧过程中，烟气中SO2的产生主要与燃气成分有关。（正确）8.燃气燃烧过程中，烟气中CO2含量过高会导致热效率提高。（正确）9.燃气燃烧过程中，烟气中H2O的产生主要与燃气成分有关。（正确）10.燃气燃烧过程中，烟气中灰分的主要来源是燃气成分。（正确）四、简答题（总共4题，每题4分，总分16分）1.简述燃气燃烧过程中烟气的主要成分及其危害。答：燃气燃烧过程中烟气的主要成分包括CO2、H2O、N2、O2、CO、NOx和SO2等。其中，CO、NOx和SO2是有害成分，CO会导致中毒，NOx会导致酸雨，SO2会导致酸雨和呼吸道疾病。2.简述燃气燃烧过程中烟气温度过高会产生哪些问题。答：烟气温度过高会导致设备腐蚀加剧、热效率降低、燃烧不完全等问题。3.简述燃气燃烧过程中烟气中CO含量超标的主要原因。答：烟气中CO含量超标的主要原因包括燃气供给不足、空气供给不足和燃烧温度过低。4.简述燃气燃烧过程中烟气中NOx的产生机理。答：烟气中NOx的产生机理主要包括热力型NOx和燃料型NOx。热力型NOx是在高温下空气中的N2和O2反应生成的，燃料型NOx是在燃烧过程中燃气中的氮元素氧化生成的。五、应用题（总共4题，每题6分，总分24分）1.某燃气燃烧器燃烧天然气，燃气热值为35.8MJ/m³，理论空燃比为9.5，实际空燃比为1.2，计算烟气中CO2、H2O、N2、O2、CO、NOx和SO2的摩尔分数。解：燃气化学式为CH4，完全燃烧反应式为CH4+2O2→CO2+2H2O。理论空燃比为9.5，实际空燃比为1.2，过量空气系数为1.2/9.5=0.126。烟气中各成分摩尔分数计算如下：CO2摩尔分数=1/(1+0.126)=0.889H2O摩尔分数=2/(1+0.126)=1.777N2摩尔分数=79/(1+0.126)=69.571O2摩尔分数=21/(1+0.126)=18.429CO摩尔分数=0.126/(1+0.126)=0.111NOx摩尔分数=0.126/(1+0.126)×0.21=0.027SO2摩尔分数=0（天然气中不含硫）2.某燃气燃烧器燃烧液化石油气，燃气热值为50.0MJ/m³，理论空燃比为15.0，实际空燃比为1.1，计算烟气中CO2、H2O、N2、O2、CO、NOx和SO2的摩尔分数。解：燃气化学式为C3H8，完全燃烧反应式为C3H8+5O2→3CO2+4H2O。理论空燃比为15.0，实际空燃比为1.1，过量空气系数为1.1/15.0=0.073。烟气中各成分摩尔分数计算如下：CO2摩尔分数=3/(1+0.073)=2.808H2O摩尔分数=4/(1+0.073)=3.692N2摩尔分数=79/(1+0.073)=73.085O2摩尔分数=21/(1+0.073)=19.915CO摩尔分数=0.073/(1+0.073)=0.065NOx摩尔分数=0.073/(1+0.073)×0.21=0.015SO2摩尔分数=0（液化石油气中不含硫）3.某燃气燃烧器燃烧人工煤气，燃气热值为12.0MJ/m³，理论空燃比为10.0，实际空燃比为1.3，计算烟气中CO2、H2O、N2、O2、CO、NOx和SO2的摩尔分数。解：燃气化学式为CO+H2，完全燃烧反应式为CO+H2+0.5O2→CO2+H2O。理论空燃比为10.0，实际空燃比为1.3，过量空气系数为1.3/10.0=0.13。烟气中各成分摩尔分数计算如下：CO2摩尔分数=1/(1+0.13)=0.885H2O摩尔分数=1/(1+0.13)=0.885N2摩尔分数=79/(1+0.13)=69.615O2摩尔分数=21/(1+0.13)=18.385CO摩尔分数=0.13/(1+0.13)=0.115NOx摩尔分数=0.13/(1+0.13)×0.21=0.027SO2摩尔分数=0（人工煤气中不含硫）4.某燃气燃烧器燃烧沼气，燃气热值为22.0MJ/m³，理论空燃比为20.0，实际空燃比为1.15，计算烟气中CO2、H2O、N2、O2、CO、NOx和SO2的摩尔分数。解：燃气化学式为CH4，完全燃烧反应式为CH4+2O2→CO2+2H2O。理论空燃比为20.0，实际空燃比为1.15，过量空气系数为1.15/20.0=0.0575。烟气中各成分摩尔分数计算如下：CO2摩尔分数=1/(1+0.0575)=0.946H2O摩尔分数=2/(1+0.0575)=1.892N2摩尔分数=79/(1+0.0575)=70.534O2摩尔分数=21/(1+0.0575)=19.466CO摩尔分数=0.0575/(1+0.0575)=0.054NOx摩尔分数=0.0575/(1+0.0575)×0.21=0.012SO2摩尔分数=0（沼气中不含硫）【标准答案及解析】一、单选题1.A2.D3.B4.C5.D6.B7.A8.B9.A10.A二、填空题1.燃气燃烧过程中，化学计量系数表示完全燃烧时燃气与空气的摩尔比关系。2.燃气燃烧产生的烟气中，主要的有害成分包括一氧化碳、氮氧化物和二氧化硫。3.燃气燃烧效率最高的理论空燃比条件下，空气过量系数α的值为1.0。4.燃气燃烧过程中，烟气温度过高会导致设备腐蚀加剧。5.燃气燃烧过程中，烟气中CO含量超标的主要原因包括燃气供给不足、空气供给不足和燃烧温度过低。6.燃气燃烧过程中，烟气中NOx的产生主要与燃烧温度有关。7.燃气燃烧过程中，烟气中SO2的产生主要与燃气成分有关。8.燃气燃烧过程中，烟气中CO2含量过高会导致热效率提高。9.燃气燃烧过程中，烟气中H2O的产生主要与燃气成分有关。10.燃气燃烧过程中，烟气中灰分的主要来源是燃气成分。三、判断题1.正确2.正确3.正确4.正确5.正确6.正确7.正确8.正确9.正确10.正确四、简答题1.燃气燃烧过程中烟气的主要成分包括CO2、H2O、N2、O2、CO、NOx和SO2等。其中，CO、NOx和SO2是有害成分，CO会导致中毒，NOx会导致酸雨，SO2会导致酸雨和呼吸道疾病。2.燃气燃烧过程中烟气温度过高会导致设备腐蚀加剧、热效率降低、燃烧不完全等问题。3.燃气燃烧过程中烟气中CO含量超标的主要原因包括燃气供给不足、空气供给不足和燃烧温度过低。4.燃气燃烧过程中烟气中NOx的产生机理主要包括热力型NOx和燃料型NOx。热力型NOx是在高温下空气中的N2和O2反应生成的，燃料型NOx是在燃烧过程中燃气中的氮元素氧化生成的。五、应用题1.燃气燃烧器燃烧天然气，燃气热值为35.8MJ/m³，理论空燃比为9.5，实际空燃比为1.2，计算烟气中CO2、H2O、N2、O2、CO、NOx和SO2的摩尔分数。解：燃气化学式为CH4，完全燃烧反应式为CH4+2O2→CO2+2H2O。理论空燃比为9.5，实际空燃比为1.2，过量空气系数为1.2/9.5=0.126。烟气中各成分摩尔分数计算如下：CO2摩尔分数=1/(1+0.126)=0.889H2O摩尔分数=2/(1+0.126)=1.777N2摩尔分数=79/(1+0.126)=69.571O2摩尔分数=21/(1+0.126)=18.429CO摩尔分数=0.126/(1+0.126)=0.111NOx摩尔分数=0.126/(1+0.126)×0.21=0.027SO2摩尔分数=0（天然气中不含硫）2.燃气燃烧器燃烧液化石油气，燃气热值为50.0MJ/m³，理论空燃比为15.0，实际空燃比为1.1，计算烟气中CO2、H2O、N2、O2、CO、NOx和SO2的摩尔分数。解：燃气化学式为C3H8，完全燃烧反应式为C3H8+5O2→3CO2+4H2O。理论空燃比为15.0，实际空燃比为1.1，过量空气系数为1.1/15.0=0.073。烟气中各成分摩尔分数计算如下：CO2摩尔分数=3/(1+0.073)=2.808H2O摩尔分数=4/(1+0.073)=3.692N2摩尔分数=79/(1+0.073)=73.085O2摩尔分数=21/(1+0.073)=19.915CO摩尔分数=0.073/(1+0.073)=0.065NOx摩尔分数=0.073/(1+0.073)×0.21=0.015SO2摩尔分数=0（液化石油气中不含硫）3.燃气燃烧器燃烧人工煤气，燃气热值为12.0MJ/m³，理论空燃比为10.0，实际空燃比为1.3，计算烟气中CO2、H2O、N2、O2、CO、NOx和SO2的摩尔分数。解：燃气化学式为CO+H2，完全燃烧反应式为CO+H2+0.5O2→CO2+H2O。理论空燃比为10.0，实际空燃比为1.3，过量空气系数为1.3/10.