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文檔簡介
1、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載思考題第一章緒論1、燃燒的定義(氧化學(xué)說):燃燒一般是指某些物質(zhì)在較高的溫度下與氧氣化合而發(fā)生激烈的氧化反應(yīng)并釋放大量熱量的現(xiàn)象。2、 化石燃料燃燒的主要污染排放物?煙塵,硫氧化物,氮氧化物其次還有C0,C02等其他 污染物。3、燃素學(xué)說;燃素學(xué)說認(rèn)為火是火是由無數(shù)細(xì)小且活潑的微粒構(gòu)成的物質(zhì)實(shí)體,這種火的微粒即可愿意與其他元素結(jié)合而形成化合物也可以以游離的方式存在,大量游離的火的微粒聚集在一起就形成了明顯的火焰,它彌散于大氣之中變給人以熱的感覺,由這種火微粒構(gòu)成的火的元素便是燃素。第二章燃料1. 什么叫燃料?它應(yīng)具備哪些基本要求?是指在燃燒過程中能釋放出大量熱量,該熱量又能經(jīng)
2、濟(jì)、有效地應(yīng)用于生產(chǎn)和生活中的物質(zhì)。物質(zhì)作為燃料的條件:(1)能在燃燒時(shí)釋放出大量熱量;(2)能方便且很好的燃燒;(3)自然界蘊(yùn)藏量豐富,易于開采且價(jià)格 低廉;(4)燃燒產(chǎn)物對人類、自然界、環(huán)境危害小2. 化石燃料主要包括那些燃料?(煤,石油,天然氣)3. 燃料分類方法?燃料按物態(tài)分類及其典型代表燃料(1固體燃料(煤炭)2液體燃料(石油、酒精)2氣體燃料(天然氣、氫氣)4. 燃料的組成,固液體燃料的元素組成都有那些?固體燃料是各種有機(jī)化合物的混合物?;旌衔锏脑亟M成為:C、H、ON S、A、M液體燃料是由多種碳?xì)浠衔锘旌隙傻摹?其元素組成亦為: C、H O N、S、A M5. 氣體燃料的主
3、要組成成分有哪些?氣體燃料是由若干單一可燃與不可燃?xì)怏w組成的混合物:CO H2、CH4 CnHm C02 N2、H20 02 等。6. 燃料分析有幾種,分別是什么? ( 1)工業(yè)分析組成(測定燃料中水分 (M)、揮發(fā)分(V)灰分(A)和固定碳(FC)等4種組分的含量)o; (2)元素分析組成(用化學(xué)分析的方 法測定燃料中主要化學(xué)元素組分碳(0、氫(H)、氮(Z、硫(S)和氧(0)以及灰分(A)和水分(的含量);(3、成分分析組成(化學(xué)分析方法測定氣體燃料各組分 的體積或質(zhì)量百分比)7. 燃料的可燃與不可燃部分各包含哪些主要成分?可燃成分:(碳(最主要的可燃元素,氫(發(fā)熱值最高的可燃元素)硫(有
4、機(jī)硫、黃鐵礦硫:可燃燒釋放出熱量,合稱為可燃硫或揮發(fā)硫。硫燃燒生成產(chǎn)物為S02和SO3其中S02占95%上。)不可燃成分:(氧(氧是不可燃元素, 在燃料中已和碳、氫化合,對燃燒沒有幫助,相反使其可燃成分相對減少,降低熱值)氮(通常情況下不可燃,條件滿足時(shí)可生成NOx但生成量很少,一般認(rèn)為是不可燃元素)硫酸鹽硫:已經(jīng)充分氧化,不參與燃燒,一般成為灰渣的一部分?;曳郑ú豢扇迹瑢儆诘V物雜質(zhì),主要由Si02、A12O3、CaO MgO Fe2O3等氧化物和堿、鹽等構(gòu)成)水分(不可燃,屬于雜質(zhì))8. 灰分含量對燃燒過程的影響?1燃料發(fā)熱量少2著火、燃燒困難3積灰、結(jié)渣,影響傳熱4磨損受熱面5污染環(huán)境9.
5、 水分構(gòu)成及其燃燒過程的影響?內(nèi)部水分(固有水分)105110 C。外部水分(表面水分)4550 C。化合水分(結(jié)晶水)灰分的一部分。1燃料的發(fā)熱量2著火、燃燒過程吸收大量熱量,降低燃燒溫度3排煙熱損失4受熱面腐蝕5堵灰6制粉、干燥和運(yùn)輸10. 主要硫化物?有機(jī)硫、黃鐵礦硫和硫酸鹽硫。11. 高硫煤硫含量?含硫量大于 2%勺煤質(zhì)12. 焦炭包括什么?焦炭的化學(xué)成分主要包括固定碳,灰分13. 固液體燃料成分表示的基準(zhǔn)有幾種,分別是什么,各自定義是什么, 之間聯(lián)系及區(qū)別?根據(jù)燃料中灰分和水分的變化情況,通常分為4種燃料元素分析的成分基準(zhǔn):(1)收到基:以收到狀態(tài)下全部組分在內(nèi)(包括灰分和水分)的燃
6、料成分總量(100%作為計(jì)算基準(zhǔn) Car + Har + Oar + Nar + Sar + Mar +Aar=100%(2) 空氣干燥基:以去掉外部水分的燃料成分總量作為100%成分的計(jì)算基準(zhǔn)。即在實(shí) 驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行燃料分析時(shí)的試樣成分,又稱分析基。(3) 干燥基:以去掉全部水分的燃料成分總量作為100%勺計(jì)算基準(zhǔn)。 Cd + Hd + Od+ Nd +Sd + Ad =100%100%的計(jì)算基準(zhǔn),/2IIX 1AI電做水舟闔懷HIJ甘押境那井(4)干燥無灰基:以去掉水分和灰分的燃料成分總量作為作為14. 固液體燃料成分基準(zhǔn)的換算,基準(zhǔn)之間水分的換算關(guān)系。100Mw*.丄 m 100 MwQ%M
7、a=Mw+Mad (2)Mq=Mw+Mn(27)100 q 100My:燃料的全水分;Mw燃料的外在水分; Mq:燃料的內(nèi)在水分; Mad燃料的收到基 水分;已知成分的基所 求成分的 收到基空氣干燥基干燥基干燥無灰基收到基1100ad100100100 _Mar100Mar100 _M ar -Aar空氣干燥基100-JMar1100100100 -M ad100 _M ad100 M ad Aad干燥基100-JMar100ad1100100100100 _Ad干燥無灰基100 3_Aarar100100叫人100100%100115. 氣體燃料成分分析的表示基準(zhǔn),濕成分中水分的計(jì)算,干、濕
8、成分換算?濕成分基準(zhǔn):(包括燃料中水蒸汽組分的表示基準(zhǔn);)干成分基準(zhǔn)(不包括燃料中水蒸汽組分的表示基準(zhǔn))X s = x g 100 - H 2O s- 100H20SVq1 Vq 101 oXh工程中,通常采用含濕量表示氣體燃料中水分含量。含濕量h :對應(yīng)溫度下1m3(標(biāo)況)干氣體中所吸收水蒸氣的質(zhì)量(g),單位:g/m316. 工業(yè)分析包括哪幾項(xiàng)?元素分析和工業(yè)分析,煤的元素分析和工業(yè)分析之間有什么關(guān)系?煤的工業(yè)分析成分有水分、揮發(fā)分、固定碳和灰分。煤的工業(yè)分析是指包括煤的水 分(M )、灰分(A )、揮發(fā)分(V )和固定碳(Fc)四個(gè)分析項(xiàng)目,通常煤的水分、 灰分、揮發(fā)分是直接測出的, 而
9、固定碳是用差減法計(jì)算出來的。即煤的固定碳是指煤在隔絕空氣的條件下有機(jī)物質(zhì)(煤主要由有機(jī)物質(zhì)、無機(jī)礦物質(zhì)和水組成)高溫分解后剩 下的殘余物質(zhì)減去其灰分后的產(chǎn)物,主要成分是碳元素。根據(jù)固定碳含量可以判斷煤的煤化程度,進(jìn)行煤的分類。固定碳含量越高,揮發(fā)分越低,煤化程度越高。固定碳含量 高,煤的發(fā)熱量也越高。而煤的元素分析:是測定煤中的碳、氫、氧、氮和硫等重要元 素的含量。即碳元素含量純粹是碳元素在所有元素(一般是CHON)中的百分比。17. 什么叫燃料的發(fā)熱量?高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量?單位質(zhì)量或者單位體積燃料完全燃燒后所放出的燃燒熱叫做它的發(fā)熱量。用符號(hào)Q表示。高位熱值Qgr(高發(fā)熱量)(gross
10、heat value ):單位質(zhì)量或單位體積燃料完全燃燒后,燃燒產(chǎn)物冷卻到使其中水蒸汽凝結(jié)成室溫的水所放出的熱量。低位熱值Qnet (低發(fā)熱量)(net heat of combustion):單位質(zhì)量或單位體積燃料完全燃燒后,所放出的全部熱量中扣除燃燒產(chǎn)物中水蒸汽氣化潛熱后的熱量。18. 高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量之間關(guān)系,固液體燃料和氣體燃料2種發(fā)熱量的換算?固液體燃料;Q gr Q net L m W(2 - 15)式中: Q gr, Qnet _ 一高位、低位質(zhì)量熱值,kJ / kg ;L m _ 水分以質(zhì)量計(jì)量的汽化潛熱,kJ / kg ;w 燃燒產(chǎn)物中水蒸汽質(zhì)量分?jǐn)?shù)。氣體燃料Qgr =
11、 Qnet * Lv(2d6)式中:Qgr,Qnet- -高位、低位體積熱值,kJ/m(標(biāo)況);L半一水分以體積計(jì)量的汽化潛熱,kJ/m(標(biāo)況); - -燃燒產(chǎn)物中水蒸汽的體積分?jǐn)?shù)。19. 不同基準(zhǔn)之間高、低位發(fā)熱量之間的換算?(看 PPT20. 煤根據(jù)碳化程度分為哪幾種?泥煤,褐煤,煙煤,無煙煤21. 揮發(fā)分的定義及其主要組成?煤在隔絕空氣條件下加熱至一定溫度時(shí),煤中部分有機(jī)質(zhì)和礦物質(zhì)熱分解析出的蒸汽態(tài)和氣態(tài)產(chǎn)物。其占煤樣質(zhì)量百分比為揮發(fā)分產(chǎn)率,簡稱揮發(fā)分。主要成分: H2、CO C02 CmHn(例如CH4 C2H4等22. 揮發(fā)分對煤燃燒的影響?揮發(fā)分高的煤,著火溫度低,容易引燃,且揮發(fā)
12、分析出后焦炭空隙率高,易于完全燃燒23. 煤的種類及其各自發(fā)熱量范圍?泥煤,褐煤( Q低=1000-3000 Kcal/Kg )煙煤(Q低=3000-5000 Kcal/Kg )無煙煤(Q低=53006900 Kcal/Kg )24. 煤的焦炭特性及對燃燒的影響?煤在隔絕空氣條件下加熱析出揮發(fā)分、水分后所剩的固體殘留物稱為焦炭;焦炭=灰分+固定碳。其對燃燒的影響?焦結(jié)性弱的煤,粉末狀焦炭易于被空氣吹起逸出爐膛,燃料不完全燃燒損失增加;焦結(jié)性強(qiáng)的煤,易于使煤層粘結(jié)成片,增加煤層阻力,妨礙空氣流通,使燃燒過程惡化25. 煤灰的熔融特性及其表示指標(biāo),灰熔點(diǎn)?煤灰的熔融特性是指煤灰在高溫下粘塑性變化
13、的性質(zhì)。指標(biāo)為熔化溫度即灰熔點(diǎn)。灰熔點(diǎn):灰分的熔化溫度。測定灰熔點(diǎn)的方法角錐法26. 還原性氣氛、氧化性氣氛中灰熔點(diǎn)有無變化?灰熔點(diǎn)在還原性氣氛中比氧化性氣氛中低200300 C27. 影響灰熔點(diǎn)的因素? (1)和灰成分有關(guān)系:灰中的 SiO2是弱酸性,含量較多,灰的PH值呈弱酸性。如果堿性物質(zhì)增多,灰熔點(diǎn)將降低;(2)與晶格結(jié)構(gòu)有關(guān)系:灰中氧化物結(jié)成共晶體,屬 SiO2-AI2O3-CaO-FeO系統(tǒng),熔點(diǎn)比結(jié)合前要低,如 CaO.SiO2,只 有1540C; (3)與介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)系:還原性氣氛中比氧化性氣氛中低 200300 C28. 煤灰熔融性的三個(gè)特性溫度?(變形溫度 DT (defo
14、rmation temp.)軟化溫度 ST(soften temp.)熔化溫度 FT (flow temp.)29. 煤的著火點(diǎn)及影響煤的著火性能的最重要因素是什么?著火點(diǎn):在一定條件下,煤加熱到開始正常燃燒的溫度。影響著火性的主要因素-揮發(fā)份含量。揮發(fā)分高,著火性好,防止自燃,不易儲(chǔ)存和長途運(yùn)輸;揮發(fā)份低,著火點(diǎn)高,不易著火;30. 煤的結(jié)渣性、影響煤結(jié)渣率的因素?煤的結(jié)渣性:是指煤中礦物質(zhì)的結(jié)塊性能。它是判斷煤在氣化和燃燒過程中是否容易結(jié)渣的一個(gè)重要指標(biāo)。用結(jié)渣性來判斷煤的結(jié)渣性能優(yōu)于用煤灰的熔融性。1、煤灰的熔融性。熔融特征溫度越低,結(jié)渣率越高;2、灰分含量?;曳趾扛撸Y(jié)渣率越高;3、
15、煤灰周圍氣氛。還原性氣氛使結(jié)渣率提高;4、煤中無機(jī)硫含量。無機(jī)硫含量越高,結(jié)渣性越強(qiáng)31. 什么叫燃油的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)、著火點(diǎn)、凝固點(diǎn)? 閃點(diǎn):重油被加熱時(shí)表面將出現(xiàn)油蒸汽,大氣壓力下,火源掠過油面時(shí),油面出現(xiàn)短促藍(lán)色閃光的溫度稱為閃點(diǎn)。燃點(diǎn):油溫超過閃點(diǎn),有的蒸發(fā)速度加快,閃火后能點(diǎn)燃油并維持5秒以上燃燒的最低溫度稱為燃點(diǎn)。著火點(diǎn):油溫超過燃點(diǎn),繼續(xù)提高加熱溫度,油表面的蒸氣會(huì)自己燃燒起來,這種現(xiàn)象為自燃,這使得溫度為油的著火點(diǎn)。凝固點(diǎn):重油失去流動(dòng)狀態(tài)的溫度。以傾斜 45度的試管中的油經(jīng)過 510s不發(fā)生流動(dòng)的溫度來確定。32. 凝固點(diǎn)在重油輸送中的作用?凝固點(diǎn)是確定重油輸送的重要參數(shù)。凝固點(diǎn)
16、高的重油,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募訜岽胧?,以便于運(yùn)輸和裝卸。33. 恩氏粘度的定義?恩氏粘度:采用恩格勒粘度計(jì)在規(guī)定條件下測定的粘度。Et(2-31 )T cC時(shí)200ml油的流出時(shí)間20 CC時(shí)200ml水的流出時(shí)間E t :溫度為 T C時(shí)油的恩氏粘度,E;(重油牌號(hào)的命名是根據(jù)該重油在 50 C時(shí)的恩氏粘度數(shù)值來命名的;)34. 氣體燃料是怎樣分類的?常用氣體燃料有哪些?氣體燃料按照來源分可以分為:天然氣體燃料:(天然氣)和人工氣體燃料(液化石油氣,焦?fàn)t煤氣,高爐煤氣等)。也可以按照熱值大小分為高熱值燃料(天然氣,液化石油氣)低熱值燃料(焦?fàn)t煤氣一一20MJ/m3, 發(fā)生爐煤氣一一5.6MJ/m3
17、高爐煤氣一一3.7MJ/m3。常用的氣體燃料:天然氣,高爐煤氣,焦?fàn)t煤氣。液化石油氣)35. 天然氣的主要成分是什么?天然氣主要成份為甲烷(CH4,以及乙烷、丙烷、丁烷等 低分子量烷烴及其異構(gòu)體36. 氣體燃料成分的主要分析方法?燃料組成分析方法(燃料工業(yè)分析,燃料元素分析,氣體燃料成分分析)燃料特性分析(燃料熱值的測定)37. 固體燃料熱值測量的主要儀器?氧彈量熱計(jì)(恒溫式量熱計(jì)。絕熱式量熱計(jì))第三章工程燃燒計(jì)算1什么叫完全燃燒和不完全燃燒?完全燃燒:燃料中所有的碳全部氧化為二氧化碳、所有的硫都氧化為氧化硫、所有的氫都氧化為水蒸氣,這種燃燒稱為完全燃燒;不完全燃燒:燃料中有一些可燃物分子不能
18、被充分氧化而生成H2、CO等;2、 產(chǎn)生不完全燃燒的原因?產(chǎn)生不完全燃燒的原因 空氣量供應(yīng)不足; 燃料與氧化劑混合不均勻;或在燃燒室中來不及充分混合將會(huì)使一些可燃分子來不及與氧氣接觸而不發(fā)生反應(yīng)。 在高溫下某些碳?xì)浠衔锖腿紵a(chǎn)物中的C02和H20等發(fā)生分解而生成 H2、CO等可燃?xì)怏w。3、工程燃燒計(jì)算固體燃料熱值、固體燃料和液體燃料的成分、氣體燃料的成分分別是如何規(guī)定的?在燃燒反應(yīng)計(jì)算時(shí),對于固、液體燃料用收到基成分計(jì)算;氣體燃料用濕成分計(jì)算。在燃燒反應(yīng)計(jì)算的過程中,氧化劑(空氣或氧氣)和燃燒產(chǎn)物應(yīng)當(dāng)成理想氣體來進(jìn)行計(jì)算。4、 燃料燃燒生成的煙氣包含有哪些成分?C02 S02、H20 N2。
19、如何計(jì)算?5、 理論空氣量的定義?使單位量(1kg或1m3)的燃料完全燃燒所需的最少的空氣量(燃燒產(chǎn)物煙氣中氧氣為零,可燃物質(zhì)或元素為零)。用L0表示。6、理論煙氣量的定義?單位量(1kg或1m3燃料在n=1的情況下完全燃燒, 所生成的煙氣量,用V0表示。主要成分為:C02 S02 H20 N27、理論空氣量的計(jì)算(固體燃料、氣體燃料)8、實(shí)際空氣量、空氣系數(shù)的定義與計(jì)算?各計(jì)算公式的應(yīng)用條件怎樣?燃燒設(shè)備中,為保證燃料完全燃燒,實(shí)際供給的空氣量要多于理論空氣量;有時(shí)為了保證燃燒設(shè)備中的還原性氣氛,實(shí)際空氣量小于理論空氣量。9、考慮空氣中水分的理論空氣量計(jì)算?10、理論燃燒煙氣量、完全燃燒時(shí)實(shí)
20、際煙氣量的計(jì)算?V0 = VCO2 VSO2 Vh2O V n2=(c S H .W N固液燃料的理論煙氣量m3 / kg、22.479 ,廠+ L0 +0.00124g L0123221828100100 00其中:C、S、H、W、N均為收到基成分。氣體燃料的理論煙氣量V= COHl +Z (n +m)CnHm+2H2Ss + CO;+N; + H2OsA 10-2279+100L+0.00124g L0m3 / m實(shí)際燃燒的煙氣量VV 0- 1)L011、燃燒產(chǎn)物(煙氣)中水蒸氣的來源?燃料中氫與氧結(jié)合生成水,燃料中本身含有水蒸氣, 通入的空氣中含有水蒸氣。13、空氣系數(shù)大于1時(shí),實(shí)際煙氣
21、量與理論煙氣量及理論空氣量的關(guān)系。?r V。(n- 1)L當(dāng)n=1時(shí),理論燃燒煙氣量V0 ;當(dāng) nM 1 時(shí),實(shí)際燃燒煙氣量Vn14、 各成分間的關(guān)系如何?當(dāng)發(fā)生不完全燃燒時(shí),煙氣成分中增加了不完全燃燒成分CO H2 和 CH415、 同樣1kg的煤,在供應(yīng)等量空氣的條件下,在有CO氣體不完全燃燒產(chǎn)物時(shí),煙氣中氧 的體積比完全燃燒時(shí)是多了還是少了?相差多少?16、當(dāng)空氣系數(shù)大于1時(shí),不完全燃燒(煙氣中存在 CO H2、CH4與完全燃燒所生成的煙 氣體積是否相等?為什么?17燃燒溫度的概念?燃料燃燒時(shí)燃燒產(chǎn)物達(dá)到的溫度燃燒溫度18、實(shí)際燃燒溫度及實(shí)際燃燒溫度計(jì)算公式?實(shí)際燃燒溫度:實(shí)際條件下的燃
22、燒產(chǎn)物的溫度ty19、理論燃燒溫度、計(jì)算公式?假設(shè)燃料是在絕熱系統(tǒng)中燃燒(無散熱,Qcr=0),并且完全燃燒(Qwr=0 ),此時(shí)燃燒產(chǎn)物的溫度稱為“理論燃燒溫度t ad(Q net hr hk) - Q ljVyCy(3 - 47)20、理論發(fā)熱溫度、計(jì)算公式?如果燃燒條件規(guī)定為燃料和空氣均不預(yù)熱(hr=0 , hk=0 ),且空氣過剩系數(shù)n=1,燃燒溫度只與燃料性質(zhì)有關(guān),稱為理論發(fā)熱溫度net(3- 50)V y0 :燃料理論煙氣量。21、影響燃燒溫度的因素?影響燃燒溫度的因素:發(fā)熱條件;(燃料種類、成分、燃燒條件、傳熱條件) 散熱條件。(1)燃料種類和發(fā)22、影響理論燃燒溫度的因素有哪些
23、?(或提高理論燃燒溫度的措施)熱量一般來說,熱值高的燃料理論燃燒溫度亦高,但并不成正比關(guān)系,因?yàn)槠錈煔饬恳泊?,本質(zhì)來講,燃料理論燃燒溫度主要決定于熱含量Qnet/Vy; ( 2 )空氣和燃料的預(yù)熱溫度預(yù)熱溫度愈高,理論燃燒溫度越高。(3)空氣過剩系數(shù)為保證完全燃燒,空氣過剩系數(shù)應(yīng)大于1,但不宜過大,否則會(huì)增加燃燒產(chǎn)物的生成量,從而降低理論燃燒溫度。保證完全燃燒條件下,n愈小愈好(4)空氣的富氧程度(富氧燃燒)空氣中的氧含量增加,煙氣量減小,理論燃燒溫度升高23、燃燒檢測的基本方法?對燃燒產(chǎn)物即煙氣成分進(jìn)行分析測定 24、燃燒煙氣成分分析的兩種主要方法和儀器?奧氏氣體分析儀、氣體色譜儀、燃燒效率
24、測定儀。25、完全燃燒方程式、不完全燃燒方程式完全燃燒方程式(1 :) RO2 O2= 21(3-74)1 :燃料特性系數(shù)。無因次量,只與燃料成分有關(guān)。不完全燃焼方程式(1) RO2 O2+(0.605+ )CO=21(3-75)26、燃料特性系數(shù)、燃料的特性系數(shù) 3的物理意義是什么?燃料系數(shù):在進(jìn)行燃燒計(jì)算及分析有關(guān)問題時(shí),常遇到一個(gè)系數(shù) 3,系數(shù)3值只取決于燃料的干燥無灰基成分組成,而與水分、灰分無關(guān),對于不同的燃料有不同的3值,故稱3為燃料特性系數(shù)。燃料特性系數(shù)3的物理意義可理解為是(H-0.126O )和C的比例,其中的(H-0.126O )是尚未與氧化合的氫,稱為“自由氫27、如何判
25、斷燃燒過程的完全程度? ( RO2對燃燒產(chǎn)物的成分進(jìn)行氣體分析;按煙氣成分 和燃料性質(zhì)反算各項(xiàng)指標(biāo)28、化學(xué)不完全燃燒損失及其影響因素?化學(xué)不完全燃燒熱損失是指燃料不完全燃燒時(shí),煙氣中的任何可燃成分所包含化學(xué)熱。其大小等于煙氣中可燃?xì)怏w的容積乘以其容積熱值;(1)燃料揮發(fā)分;(2)爐膛出口空氣過剩系數(shù)。(3)燃燒器結(jié)構(gòu)及布置29、 機(jī)械不完全燃燒損失包括哪些損失?燃煤爐中沉降煤灰或漏煤灰、飛灰、爐渣中的 未燃燼的碳;燃油爐中沉降灰中焦渣、飛灰中碳粒子等中的未燃燼的碳;30、計(jì)算題:理論空氣量計(jì)算、實(shí)際空氣量計(jì)算、氣體濕成分與干成分換算第四章燃燒理論基礎(chǔ)1、化合物的標(biāo)準(zhǔn)生成焓、反應(yīng)焓與燃燒焓?化
26、合物的標(biāo)準(zhǔn)生成焓:由某化合物的構(gòu)成元素在標(biāo)準(zhǔn)情況下(298K,O.IMPa)經(jīng)過化合反應(yīng)生成 1mol該化合物的焓的增量。反應(yīng)焓:2、 元素的標(biāo)準(zhǔn)生成焓如果化合物不是元素直接反應(yīng)的產(chǎn)物,當(dāng)反應(yīng)在特定的溫度和壓力下進(jìn)行時(shí),具有相同溫度和壓力的生成物與反應(yīng)物間的焓差值。燃燒焓:燃燒焓是反應(yīng)焓 的特例。是每摩爾燃料等壓燃燒反應(yīng)時(shí)反應(yīng)焓之值。單位:kJ/mol ;3、反應(yīng)焓(或燃燒焓)與溫度的關(guān)系?)一3r(T(4 一4)d.lhp T d ,hR T十打dT*55式中Chp T 、.:hR T -生成物、反應(yīng)物在溫度T下的生成焓,kJ / mol;Cp,P、Cp,R -生成物、反應(yīng)物的定壓比熱容,k
27、J /( mol K);4、燃燒反應(yīng)燃燒焓計(jì)算?5、化學(xué)平衡?在一定溫度和壓力下,正向反應(yīng)和逆向反應(yīng)的速度相等,反應(yīng)系統(tǒng)中同時(shí)存 在著反應(yīng)物和生成物6、化學(xué)反應(yīng)速度?單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物(或生成物)濃度變化的量7、濃度化學(xué)平衡常數(shù)、壓力化學(xué)平衡常數(shù)?a A b c C d D (4 - 6)a,b,c,d -化學(xué)劑量系數(shù)。kf C C ID d kb二站胡=Kc(4 12)Kc :按濃度定義的反應(yīng)平衡常數(shù);kf、kb:正、逆向反應(yīng)速度常數(shù);只是溫度的函數(shù)。以壓力定義的平衡常數(shù)Kpc dPc Pda bpA pBc dXcXda bXaXb(4 -15)Kp 以分壓或物質(zhì)體積(摩爾)百分比定義的平衡
28、常數(shù);Xa、Xb、Xc、Xd 組分A、B、C、D的體積(摩爾)百分比, % p反應(yīng)系統(tǒng)的全壓,Pa;G用作判斷燃燒8、Gibbs自由焓定義?比焓減去溫度與比熵的乘積。反應(yīng)自由焓的變化反應(yīng)過程的方向性及是否達(dá)到平衡的依據(jù)G = 0,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);0,反應(yīng)總是自發(fā)的向G減小的方向進(jìn)行;g 二 h -T s 或 G 二 H -T S (4 -17)g -比自由焓,J/kg; h-比焓,J/kg;T -溫度,K ;s -比熵,J/(kg K);9、化學(xué)平衡時(shí)的自由焓、化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行的自由焓變化?10、元素的標(biāo)準(zhǔn)自由焓?是由化合物的構(gòu)成元素在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下經(jīng)化合反應(yīng)生成1mol的該化合物時(shí)自由焓的增量
29、11、何謂反應(yīng)級(jí)數(shù)、凈反應(yīng)速度?由質(zhì)量作用定理關(guān)系可知,反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度存在著一定的量級(jí)關(guān)系。濃度因子 A及B的指數(shù)和(a+b)及C和D的指數(shù)和(c+d),稱 之為反應(yīng)級(jí)數(shù)對于基元反應(yīng),正向凈反應(yīng)速度為正向反應(yīng)速度與逆向反應(yīng)速度之差。對于由多個(gè)基元反應(yīng)構(gòu)成的復(fù)雜反應(yīng),某一化合物的凈反應(yīng)速度等于該化合物在各個(gè)基元反應(yīng)中的消耗速度與生成速度的代數(shù)和。與反應(yīng)機(jī)理有關(guān)12、何謂活化能?活化能對化學(xué)反應(yīng)速率的影響如何?活化粒子與普通分子平均能量之差稱為活化能。13、阿累尼烏斯定律?阿累尼烏斯對反應(yīng)過程經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其比反應(yīng)速度常可由心二 Ae -e RT (4 - 36)kn 比反應(yīng)速度常數(shù);A
30、 頻率因子;下式表示:E 活化能, J/ mol . a和e是由反應(yīng)特性決定的兩個(gè)常數(shù); E與反應(yīng)溫度及濃度無關(guān); A與溫度(有時(shí)甚至壓力)有關(guān)14、何為連鎖反應(yīng)?燃燒反應(yīng)通常由若干相繼發(fā)生或相繼又平行的基元反應(yīng)組成,這種反應(yīng)如鏈環(huán)一樣,緊密聯(lián)系在一起,被稱為鏈鎖反應(yīng)15、鏈鎖反應(yīng)的基本過程?鏈的開始(即由起始分子借熱、光等外因生成自由基的反應(yīng)。在這個(gè)反應(yīng)過程中需要斷裂分子中的化學(xué)鍵,因此它需要的活化能與斷裂化學(xué)鍵所需的能量是同一個(gè)數(shù)量級(jí))鏈的傳遞(由自由原子或自由基與飽和分子作用生成新的分子和新的自由基(或原子),這樣不斷交替,若不受阻,反應(yīng)一直進(jìn)行下去直至反應(yīng)物被耗 盡。由于自由原子或自由
31、基有較強(qiáng)的反應(yīng)能力,故所需活化能一般小于40kJ/mol。)鏈的終止(chain term in ation )(當(dāng)自由基被消除時(shí),鏈就終止。斷鏈的方式可以是兩個(gè) 自由基結(jié)合成分子,也可以是器壁斷鏈)16、直鏈反應(yīng)和分支鏈反應(yīng)及各自特征?在直鏈反應(yīng)過程中的每一步只產(chǎn)生一個(gè)活化中心,由這個(gè)活化中心再與反應(yīng)系統(tǒng)中的反應(yīng)物作用,生成生成物與新的活化中心如此不斷地進(jìn)行,直到反應(yīng)完成或鏈反應(yīng)中斷為止。在反應(yīng)鏈中(基元反應(yīng))每消耗一個(gè)自由基就產(chǎn)生一個(gè)以上新的自由基,由它們?nèi)ミM(jìn)行下一步鏈環(huán)反應(yīng)。如此繁殖下去 使反應(yīng)速度呈幾何級(jí)數(shù)的增速發(fā)展,反應(yīng)能迅速地進(jìn)行甚至達(dá)到爆炸的程度17、倍增因子、直鏈反應(yīng)的倍增因子
32、、分支鏈反應(yīng)的倍增因子大???倍增因子:表示自由基在鏈反應(yīng)周期過程中增長的倍數(shù)。在分枝鏈反應(yīng)過程中,有些步驟能產(chǎn)生2個(gè)自由基,但有些步驟只能產(chǎn)生一個(gè)自由基,分枝鏈反應(yīng)的倍增因子為直鏈反應(yīng)的倍增因子為18、活化分子碰撞理論與鏈鎖理論的基本差異是什么?19、自由射流、射流射程?射流不受固體壁限制,噴向無限大空間,而且射流與周圍介質(zhì)具有相同的物理屬性。直流射流:射流不旋轉(zhuǎn),切向速度為零。等溫射流:射流溫度梯度不變化。截面上軸向速度衰減至wm=0.05w0時(shí),射流所經(jīng)過的距離。20、自由渦與固體渦的切向速度?自由渦(自由旋轉(zhuǎn)射流)漩渦的旋轉(zhuǎn)流動(dòng)依靠流體內(nèi)部的位能變化(靜壓差)而產(chǎn)生,流體外加扭矩為零,如
33、為理想流體,忽略摩擦損失,不同半徑上流體微團(tuán)的動(dòng)量矩守恒,故稱自由渦。特點(diǎn):切向速度與半徑成反比;流線雖然是同心圓,但各流體微團(tuán)并沒有繞自身軸線的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),即自由渦是“無旋”圓周運(yùn)動(dòng);不適合r=0的情況w常數(shù)(4-77)漩渦或旋轉(zhuǎn)流動(dòng)中心有個(gè)半徑為 R的渦核,渦核內(nèi)的流體繞中心w 丁 - rw二一切向速度;r -半徑;旋轉(zhuǎn),故稱固體渦。-流體微團(tuán)繞軸旋轉(zhuǎn)角速度;0點(diǎn)按固體旋轉(zhuǎn)規(guī)律固體渦的切向速21、旋流強(qiáng)度定義、計(jì)算公式、強(qiáng)旋流與弱旋流的劃分?度與半徑成正比;在渦核邊界上切向速度達(dá)到最大值s = 6(4 -78)MxRS-旋流強(qiáng)度;G.j -旋轉(zhuǎn)射流相對于軸線的旋轉(zhuǎn)動(dòng)量矩;Mx -旋轉(zhuǎn)射流的軸
34、向動(dòng)量;R -特征尺寸,一般為旋轉(zhuǎn)射流某截面處的旋流半徑;自由旋轉(zhuǎn)射流中,旋轉(zhuǎn)動(dòng)量矩及軸向動(dòng)量是守恒的常數(shù) (4-79RI w = r j ; w x 2 二 rdrM x式中:弋0w x、 w .丁Rp 2 応 rdr-0 Lp -旋轉(zhuǎn)射流某軸向截面處的軸向和切向速度及靜壓;(4-80)G.s二MxRR0 wr g rdrRR(4一 81)0 wx wx2二 rdr o p2二 rdr R弱旋轉(zhuǎn)射流 旋流強(qiáng)度小于0.6的旋轉(zhuǎn)射流。特征:軸向速度為正,不產(chǎn)生內(nèi)回流區(qū)強(qiáng)旋轉(zhuǎn)射流:旋流強(qiáng)度大于 0.6的旋轉(zhuǎn)射流。特征為:隨著旋流強(qiáng)度增大,沿軸向反向 壓力梯度不斷增大,以至于不能被沿軸向流動(dòng)的流體質(zhì)
35、點(diǎn)動(dòng)能所克服,形成內(nèi)回流區(qū)22、旋轉(zhuǎn)射流的作用(火焰穩(wěn)定)?在燃燒技術(shù)中,所采用的旋轉(zhuǎn)射流基本均為強(qiáng)旋轉(zhuǎn) 射流,以便產(chǎn)生內(nèi)部回流區(qū),卷吸高溫?zé)煔獠⒒亓鞯交鹧娓浚鸬椒€(wěn)定火焰的作用。23、計(jì)算題:燃燒反應(yīng)燃燒焓的計(jì)算第五章氣體燃料的燃燒1、 氣體燃料的燃燒基本過程、影響氣體燃料燃燒的主要因素? 氣體燃料的燃燒基本過程:(1)燃?xì)馀c空氣的混合階段;(2)混合后的可燃?xì)怏w混合物的加熱和著火階段;(3)完成燃燒化學(xué)反應(yīng)階段。影響氣體燃料燃燒的主要因素不是燃燒反應(yīng)速度,而是燃?xì)馀c空氣的混合速度2、 燃?xì)馊紵膬煞N類型(或三種)?預(yù)混燃燒(半預(yù)混燃燒);擴(kuò)散燃燒3、預(yù)混氣體燃燒及半預(yù)混燃燒(無焰燃燒、半
36、無焰燃燒)?預(yù)混氣體燃燒:燃?xì)夂涂諝忸A(yù) 先混合后送入燃燒室燃燒。半預(yù)混燃燒:預(yù)混氣體中氧化劑的含量小于燃?xì)馑枰娜垦趸瘎┑臄?shù)量;一次空氣系數(shù):燃燒前已與燃?xì)饣旌系目諝饬颗c該燃?xì)獾睦碚摽諝饬恐?,用a 1表示;半預(yù)混燃燒 0 a 1=1.無焰燃燒:預(yù)混火焰, 燃?xì)夂涂諝忸A(yù)先混合均勻,燃燒速度取決于著火和燃燒反應(yīng)速度,火焰沒有明顯的輪廓;半無焰燃燒:半預(yù)混火焰4、氣體擴(kuò)散燃燒?燃?xì)夂涂諝忸A(yù)先不混合,通過各自的通道進(jìn)入燃燒室燃燒,燃?xì)馀c空氣 邊混合邊燃燒,其燃燒速度受氣體擴(kuò)散速度的限制,因而稱為氣相擴(kuò)散燃燒。5、 預(yù)混氣體燃燒著火方式?自燃:預(yù)混氣體由于自身溫度的升高導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)自行加速而 引起
37、的著火;點(diǎn)燃:由于外界能量的加入,而使預(yù)混可燃?xì)怏w的化學(xué)反應(yīng)速度急劇加快 引起的著火;6、熱自燃理論? 熱自燃:熱自燃是由熱爆燃引起,既由于系統(tǒng)內(nèi)熱量的積聚,使溫度 升高,引起化學(xué)反應(yīng)速度按阿累尼烏斯指數(shù)規(guī)律迅速增加;7、鏈鎖自燃:鏈鎖自燃是由鏈鎖爆燃引起的,即分枝鏈鎖反應(yīng)的爆燃8、熱自燃的必要條件及物理意義(5 -18)物理意義:只有當(dāng)溫度升高而使反應(yīng)速度的增加速率超過因燃料消耗而引起反應(yīng)速度的下降速率時(shí),預(yù)混可燃?xì)怏w在絕熱條件下才會(huì)發(fā)生熱自燃9、著火溫度?發(fā)生熱自燃時(shí)的溫度為著火溫度10、熱自燃著火的機(jī)理是什么?(感覺是問題6和8的綜合)11、著火溫度是可燃物本身的物性參數(shù)嗎?為什么?著火
38、溫度不是物性參數(shù);著火溫度與系統(tǒng)具體的熱力條件有關(guān),即使同一種預(yù)混可燃?xì)怏w,著火溫度也會(huì)因所處系統(tǒng)的散熱不同而不同。12、何謂熱自燃著火的感應(yīng)期?當(dāng)初始溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于著火溫度時(shí),是否還存在感應(yīng)期?為什么?自然著火的感應(yīng)期:預(yù)混可燃?xì)怏w從初始溫度加熱到著火溫度所需的時(shí)間13、自燃與點(diǎn)燃的區(qū)別與聯(lián)系是什么?相同點(diǎn):點(diǎn)火與自燃著火本質(zhì)一樣,都是化學(xué)反應(yīng)自動(dòng)加速的結(jié)果;區(qū)另U:點(diǎn)火時(shí)先是一小部分可燃混合物著火,然后靠燃燒(火焰前沿)的傳播使可燃混合物的其余部分達(dá)到著火燃燒,自燃著火是所有的可燃混合物 一起著火14、常用的點(diǎn)火方式有哪些?熾熱物體點(diǎn)火的臨界條件是什么?1)熾熱的物體點(diǎn)燃方法;用熱輻射等方法
39、使耐火磚燈加熱成炙熱物體作點(diǎn)火源;(2)電火花或電弧點(diǎn)燃方法;電火花作點(diǎn)火源,由于能量較小,不適于溫度低、流速大的場合;(3)小火焰點(diǎn)燃方法; 工業(yè)、日常最為常用,如火柴點(diǎn)火;(4)高溫氣體點(diǎn)燃方法;利用回流高溫燃燒煙氣點(diǎn)火;(5)壓縮點(diǎn)燃方法?柴油機(jī)中,利用活塞壓縮將空氣壓縮到很高壓力,使其溫度高 于燃料著火點(diǎn)點(diǎn)火;15、著火濃度界限?在一定的壓力或溫度下,并非所有可燃混合氣成分(濃度)都能著火,而是存在一定的濃度范圍,超出這個(gè)范圍,混合氣便不能著火,這個(gè)濃度范圍稱為 著火濃度界限16、影響著火濃度極限的因素有哪些?如何影響?溫度:可燃預(yù)混合物的初始溫度愈高,濃度界限愈寬;原因是:提高了放熱
40、率,而對散熱影響不大;初始溫度主要使上限提高,對下限影響不大。流速:流速越大,著火范圍越小,越不容易點(diǎn)燃;影響主要是對于放熱系數(shù)有關(guān)的Nu數(shù);摻雜物:可燃?xì)怏w中摻入一定量的不可燃?xì)怏w( N2,CO2等),著火范圍變窄。摻入過多,甚至無法點(diǎn)燃;原因:主要是影響放熱速度和火焰?zhèn)?播速度17、何謂火焰?zhèn)鞑???dāng)可燃混合氣體某一局部被點(diǎn)燃著火時(shí),將形成一個(gè)薄層火焰面,火焰面燃燒產(chǎn)生的熱量將加熱臨近層的混合氣,使其溫度升高至著火燃燒,這樣一層一層的著火燃燒,把燃燒擴(kuò)展到整個(gè)混合氣體,這種現(xiàn)象稱為火焰?zhèn)鞑?8火焰點(diǎn)燃的臨界條件是什么?19、火焰?zhèn)鞑ニ俣仁欠窬褪腔鹧嬉苿?dòng)的速度?為什么?20、影響火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊?/p>
41、因素有哪些?如何影響?可燃混合物性質(zhì);熱擴(kuò)散系數(shù)、燃燒溫度、化學(xué)反應(yīng)速度增大,都會(huì)使傳播速度增大過??諝庀禂?shù):般最大SL對應(yīng)于n=1,但空氣為氧化劑的一般小于1,大約在n=0.96左右;壓力:SL * pm,n劉易斯指數(shù),(Lewis. B) SL50cm/s, m0,隨 p 增加而減??;50cm/sSL100cm/s, m0,隨p增加而增加; 可燃混合氣初始溫度:隨著該溫度增加而增大;可燃混合氣中惰性氣體:惰性氣體增加,傳播速度減小21、如何利用本生燈測量火焰?zhèn)鞑ニ俣??穩(wěn)定的火焰面上內(nèi)錐表面各點(diǎn)的層流火焰?zhèn)鞑ニ俣扰c氣流速度在火焰錐表面法向分速度相等21、 湍流火焰與層流火焰之間區(qū)別與聯(lián)系是什
42、么?2、層流與湍流燃燒前沿的區(qū)別與聯(lián)系(1) 區(qū)別:影響傳播速度的因素:層流:預(yù)混氣體的物理性質(zhì)(入、n、TO、富氧) 湍流: 不僅與氣體的物理性質(zhì),更與流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。前沿面形狀:層流:薄、平;湍流:厚,紊亂模糊,彎曲皺褶,伴有噪聲和脈動(dòng)。(2) 聯(lián)系:傳播基本原理相同,湍流燃燒前沿傳播速度用類似層流的概念來定義的。22、 表面皺折理論與容積理論的區(qū)別是什么?表面皺折理論要點(diǎn):湍流的脈動(dòng)作用使火焰前沿發(fā)生彎曲與皺褶, 顯著增大了已燃?xì)怏w與未燃?xì)怏w的接觸焰鋒表面積,使反應(yīng)速度加快,從而使火焰?zhèn)鞑ニ俣仍龃蟆M牧髯饔猛瑫r(shí)使得熱傳導(dǎo)速度及活性物質(zhì)擴(kuò)散速度加快,也促使傳播速度增大:湍流的脈動(dòng)使得燃?xì)馀c燃
43、燒產(chǎn)物快速混合,使火焰本質(zhì)上成為均勻可燃混合物;容積理論要點(diǎn):湍流對燃燒的影響以擴(kuò)散為主。由于這種擴(kuò)散如此迅速,以致不可能維持層流火焰結(jié)構(gòu),已不存在將未燃燃?xì)馀c已燃?xì)怏w分開的火焰面;每個(gè)湍流的氣團(tuán)內(nèi)溫度、濃度是均勻的,不同氣團(tuán)的溫度和濃度不同;氣團(tuán)燃燒反應(yīng)快慢不同,達(dá)到著火條件的燃燒,未達(dá)到的在脈動(dòng)中被加熱并達(dá)到著火點(diǎn)燃燒; 火焰不是連續(xù)的薄層,到處都有;各氣團(tuán)互相滲透混合, 不時(shí)形成新微團(tuán)進(jìn)行容積化學(xué)反應(yīng)23、預(yù)混火焰穩(wěn)定的2個(gè)基本條件?等速流動(dòng)的火焰穩(wěn)定的條件之一:火焰?zhèn)鞑サ乃俣扰c新鮮混和氣的流動(dòng)速度大小相等,方向相反。第二個(gè)基本條件:在火焰的根部必須有一個(gè)固定的點(diǎn)火源,而且該點(diǎn)火源具有足
44、夠的能量24、回火、脫火現(xiàn)象?|s l I A |w火焰前沿會(huì)向新鮮可燃物方向移動(dòng),這種現(xiàn)象稱為回火;|SlI火焰前沿會(huì)向燃燒產(chǎn)物方向移動(dòng),產(chǎn)生吹熄或脫火25、擴(kuò)散燃燒的燃燒時(shí)間、動(dòng)力燃燒與擴(kuò)散燃燒特征?二 mix ch (5-74)燃燒時(shí)間:Fix -氣體燃料與空氣混合時(shí)間; ch -燃料氧化的化學(xué)反應(yīng)時(shí)間;燃燒過程受化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)因素控制 口mix iiS? Tch動(dòng)力燃燒:混合擴(kuò)散時(shí)間與氧化反應(yīng)時(shí)間相比很小可忽略,擴(kuò)散燃燒:混合擴(kuò)散時(shí)間大大超過氧化反應(yīng)時(shí)間,燃燒過程主要取決于流體力學(xué)的擴(kuò)散混合因素。T a? Tmix丄ch 7mix26、 工程上穩(wěn)定火焰的方法有哪些?因一般射流速較高,采
45、用鈍體穩(wěn)焰器或者旋流式穩(wěn)焰器 等在噴口附近建立高溫?zé)煔猸h(huán)形或中心回流區(qū)進(jìn)行穩(wěn)焰27、 擴(kuò)散火焰穩(wěn)焰條件? 1、存在固定點(diǎn)火源(高溫回流區(qū));2、點(diǎn)火源具有足夠能量點(diǎn)燃 新鮮來流可燃?xì)猓?、新鮮可燃混合氣組成在著火極限范圍內(nèi)28、 火焰穩(wěn)定器優(yōu)良的 2個(gè)判據(jù)?( 1)具有較高的吹熄速度;(2)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃燒的混合氣 濃度范圍寬廣29、燃燒裝置中形成回流區(qū)的目的是什么?通常采用哪些措施來形成回流區(qū)?氣流由旋流器與主燃孔進(jìn)入所形成的逆流區(qū)。其中充滿高溫燃燒產(chǎn)物可提供自動(dòng)點(diǎn)火源, 回流區(qū)的低速區(qū) 用于穩(wěn)定火焰,增加可燃混氣停留時(shí)間, 有利于提高燃燒完全度。 采用鈍體穩(wěn)焰器或者旋流 式穩(wěn)焰器等在噴口附近建
46、立高溫?zé)煔猸h(huán)形或中心回流區(qū)。第六章液體燃料的燃燒1、液體燃料的燃燒特點(diǎn)?燃燒特點(diǎn):先蒸發(fā)氣化為油蒸汽,進(jìn)而進(jìn)行均相擴(kuò)散燃燒;既不 同于氣體燃料的均相燃燒,亦有別于固體燃料的異相燃燒。2、液體燃料燃燒的幾種方式?燃燒方式(以著火前蒸發(fā)與氣化特點(diǎn)劃分)液面燃燒:主要是事故燃燒(油罐著火、海面浮油火災(zāi));燈芯燃燒:主要是家庭民用(煤油爐、煤油燈);蒸發(fā)燃燒:液體燃料通過蒸發(fā)管道,利用燃燒放出的部分熱量加熱管道中燃料使其蒸發(fā),然后像氣體一樣燃燒;(輕質(zhì)液體燃料,汽油機(jī)蒸發(fā)器);霧化燃燒:工程實(shí)際中主要液體燃料燃燒方式。3、液體燃料的燃燒過程(三個(gè))?蒸發(fā):較慢?;旌希狠^快。燃燒:速度高4、什么叫液體燃
47、料的霧化燃燒?利用各種形式的霧化器將液體燃料破碎霧化為大量的直 徑為幾微米到幾百微米的小液滴,并使它們懸浮在空氣中邊蒸發(fā)、邊混合,邊燃燒;霧 化使燃料表面積增加了上千倍,有利于液體燃料蒸發(fā)和迅速燃燒;5、油滴完全蒸發(fā)時(shí)間和液滴直徑的關(guān)系?油滴蒸發(fā)所需時(shí)間2 2 t= d - d B(6-8)kiCl c8,ln 1 爲(wèi),丄(T -TB )ki : rf(6 9)c p Pf式中: d _油滴初始直徑;k -蒸發(fā)常數(shù); rf 一油滴密度;油滴完全蒸發(fā)時(shí)間d2dB =0時(shí),to 二 0(6-10)ki在溫差一定時(shí),蒸發(fā)時(shí)間只是油滴初始直徑平方的函數(shù)。因而要求具有較小的霧化粒度6、單個(gè)油滴燃燼時(shí)間與
48、液滴直徑的關(guān)系?當(dāng)油滴直徑d=0時(shí),則可求得油滴燃盡時(shí)間為d2廠 J (6-16)k油滴蒸發(fā)所需時(shí)間與油滴燃燼所需時(shí)間都與油滴初始直徑的平方成正比;7、 為什么液體燃料要進(jìn)行霧化且霧化液滴的直徑越小越好?液體燃料霧化質(zhì)量(霧化顆粒 大?。ζ淙紵^程具有決定性影響,燃燒質(zhì)量的好壞主要取決于霧化質(zhì)量。由于油滴蒸發(fā)所需時(shí)間與油滴燃燼所需時(shí)間都與油滴初始直徑的平方成正比油滴越小所需蒸發(fā) 時(shí)間和燃燒時(shí)間也就越小。8、 油滴群燃燒的兩種方式分別是什么?滴間燃燒:油滴群間平均統(tǒng)計(jì)距離較小,油滴火焰面半徑比油滴半徑又大很多時(shí),每個(gè)油滴不能保持自己單獨(dú)的球狀火焰面,油氣混合物在油滴間進(jìn)行均相燃燒;滴狀燃燒:油
49、滴群間平均統(tǒng)計(jì)距離大于油滴直徑的20倍時(shí),著火后的油滴可保持自己單獨(dú)的球狀火焰面,與單個(gè)油滴的燃燒相同;9、 液體燃料的霧化過程和目的?霧化過程:(1)液體燃料從噴嘴中噴出,分散成薄片狀 液膜或流股;(2 )由于液體初始湍流狀態(tài)和空氣對液體的作用,流股或液膜表面發(fā)生 彎曲和皺折;(3)在空氣壓力作用下,流股或液膜變得薄、細(xì),分裂成細(xì)絲或者細(xì)環(huán)流;(4)在液體表面張力的作用下,細(xì)絲或細(xì)環(huán)流破碎分裂成液滴;(5)在表面張力及空氣流阻的作用下,液滴繼續(xù)破碎或聚合。霧化目的:增加單位質(zhì)量的比表面積,加速液體燃料蒸發(fā)氣化、混合,保證完全燃燒10、霧化方法有哪幾種?霧化方法(1)介質(zhì)霧化:空氣、蒸汽以一定
50、的壓力,高速?zèng)_擊油流,使其霧化。(2)機(jī)械霧化:油流高速旋轉(zhuǎn),脈動(dòng)而破裂,同時(shí)與介質(zhì)作用, 加強(qiáng)霧化。11、影響霧化的因素有哪些?影響霧化的因素(1)油本身壓力:油壓高,流出速度高,霧化好 (2 )介質(zhì)壓力:介質(zhì)壓力高,沖擊力強(qiáng),脈動(dòng)大,霧化好(3)霧化噴嘴:噴嘴小,油膜薄,霧化好(4)旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度:旋轉(zhuǎn)強(qiáng),油膜薄,霧化好( 5)油性質(zhì):粘度小,霧化好(油溫高,粘度小12、霧化質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)有哪些?霧化質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)主要有:流量特性、調(diào)節(jié)比、霧化角、霧化細(xì)度(粒度)及均勻度、流量密度分布、射程、氣耗率(介質(zhì)霧化)等13、流量特性、調(diào)節(jié)比、霧化角、霧化細(xì)度(粒度)及均勻度、流量密度分布、射程、氣耗率(介
51、質(zhì)霧化)?流量特性:油噴嘴單位時(shí)間內(nèi)噴油量隨油壓變化的規(guī)律;相應(yīng)關(guān)系曲線稱為:流量特性曲線。霧化角:油霧化炬的張角;大燃燒室:90120度;小燃燒室:5080度;霧化細(xì)度和均勻度:燃油霧化后形成的霧化炬中油滴粗細(xì)程度;霧化性能及質(zhì)量最重要的指標(biāo)之一。調(diào)節(jié)比是指在保證霧化質(zhì)量前提下,在運(yùn)行壓力范圍內(nèi)油 噴嘴的最大質(zhì)量流量與最小質(zhì)量流量的比值。氣耗率是介質(zhì)霧化噴嘴的性能參數(shù),是指 單位時(shí)間內(nèi)霧化介質(zhì)的質(zhì)量與噴液質(zhì)量之比,即氣液質(zhì)量比。(在保證霧化質(zhì)量前提下,盡量降低氣耗率氣耗率過高的缺點(diǎn)氣耗率高電能消耗高;易引起低溫受熱面腐蝕;使得排煙損失增加;對著火和燃燒也不利。14、質(zhì)量中間直徑、索太爾平均直
52、徑及其表示公式?質(zhì)量中間直徑(d50或dMMD是一一假定直徑,即油滴群中大于或小于這一直徑的兩部分油滴的總質(zhì)量相等 Mddm 八 Md%(6一 18)索太爾平均直徑(dSMD是假定油滴群中每個(gè)油滴直徑相等時(shí),按照所測得的所有油滴總體積和總表面積計(jì)算出的油滴直徑,也稱體面積平均直徑;nJiv =匚 NdsMD =匚區(qū) Nidi66S=N d;MDNidi2ZNidi3dSMD 一2(6 -19)ZNidi式中N 燃油霧化后油滴的總顆粒數(shù);Ni直徑為di的油滴數(shù)。15、配風(fēng)器及其特別需要關(guān)注的問題?在火焰根部要有足夠的空氣供應(yīng),以免燃油受熱時(shí)因氧氣不足而裂解為炭黑(結(jié)焦)。16、配風(fēng)的基本原理?基
53、本原理:就是在油滴群不同燃燒階段適時(shí)、適量的分級(jí)供風(fēng), 以確保燃油在爐內(nèi)及時(shí)著火、燃燒、燃燼。配風(fēng)器需要滿足的要求:(1)必須及時(shí)供給適量的根部風(fēng);主要目的是避免和減少油霧著火前熱解炭黑的產(chǎn)生,必須使一部分空氣先混入油霧。這部分空氣也稱為一次風(fēng);一般為:15%30%注意:一次風(fēng)不能過量,過多空氣供入這一區(qū)間,會(huì)影響回流區(qū)形成,或因風(fēng)速過高,破壞著火條件; 第七章固體燃料的燃燒1、 煤燃燒過程(5個(gè)步驟)?( 1)干燥:100C左右,析出水分;(2)熱解:約300 C 以后,燃料熱分解析出揮發(fā)分,為氣態(tài)的碳?xì)浠衔?,同時(shí)生成焦和半焦;(3)著火:約500C, 揮發(fā)分首先著火,然后焦炭開始著火; (4)燃燒:揮發(fā)分燃燒,焦炭燃燒。揮發(fā)分燃燒速度快,從析出到基本燃盡所用時(shí)間約占煤全部燃燒時(shí)間的
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