工程燃烧学复习要点

思考题第一章绪论1、燃烧的定义（氧化学说）：燃烧一般是指某些物质在较高的温度下与氧气化合而发生激烈的氧化反应并释放大量热量的现象。2、化石燃料燃烧的主要污染排放物？烟尘，硫氧化物，氮氧化物其次还有CO,CO2等其他污染物。3、燃素学说;燃素学说认为火是火是由无数细小且活泼的微粒构成的物质实体，这种火的微粒即可愿意与其他元素结合而形成化合物也可以以游离的方式存在，大量游离的火的微粒聚集在一起就形成了明显的火焰，它弥散于大气之中变给人以热的感觉，由这种火微粒构成的火的元素便是燃素。第二章燃料1.什么叫燃料？它应具备哪些基本要求？是指在燃烧过程中能释放出大量热量，该热量又能经济、有效地应用于生产和生活中的物质。物质作为燃料的条件：（1）能在燃烧时释放出大量热量；（2）能方便且很好的燃烧；（3）自然界蕴藏量丰富，易于开采且价格低廉；（4）燃烧产物对人类、自然界、环境危害小2.化石燃料主要包括那些燃料？（煤，石油，天然气）3.燃料分类方法？燃料按物态分类及其典型代表燃料（1固体燃料（煤炭）2液体燃料（石油、酒精）2气体燃料（天然气、氢气）4.燃料的组成，固液体燃料的元素组成都有那些？固体燃料是各种有机化合物的混合物。混合物的元素组成为：C、H、O、N、S、A、M液体燃料是由多种碳氢化合物混合而成的。其元素组成亦为：C、H、O、N、S、A、M5.气体燃料的主要组成成分有哪些？气体燃料是由若干单一可燃与不可燃气体组成的混合物：CO、H2、CH4、CnHm、CO2、N2、H2O、O2等。6.燃料分析有几种，分别是什么？（1）工业分析组成（测定燃料中水分（M）、挥发分（V）灰分（A）和固定碳（FC）等4种组分的含量）。；（2）元素分析组成（用化学分析的方法测定燃料中主要化学元素组分碳（C）、氢（H）、氮（N）、硫（S）和氧（O）以及灰分（A）和水分（M）的含量）；（3）成分分析组成(化学分析方法测定气体燃料各组分的体积或质量百分比)7.燃料的可燃与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，氢（发热值最高的可燃元素）硫（有机硫、黄铁矿硫：可燃烧释放出热量，合称为可燃硫或挥发硫。硫燃烧生成产物为SO2和SO3，其中SO2占95%以上。）不可燃成分：（氧（氧是不可燃元素，在燃料中已和碳、氢化合，对燃烧没有帮助，相反使其可燃成分相对减少，降低热值）氮（通常情况下不可燃，条件满足时可生成NOx，但生成量很少，一般认为是不可燃元素）硫酸盐硫：已经充分氧化，不参与燃烧，一般成为灰渣的一部分。灰分（不可燃，属于矿物杂质，主要由SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3等氧化物和碱、盐等构成）水分（不可燃，属于杂质）8.灰分含量对燃烧过程的影响？1燃料发热量少2着火、燃烧困难3积灰、结渣，影响传热4磨损受热面5污染环境9.水分构成及其燃烧过程的影响？内部水分（固有水分）105~110℃。外部水分（表面水分）45~50℃。化合水分（结晶水）灰分的一部分。1燃料的发热量2着火、燃烧过程吸收大量热量，降低燃烧温度3排烟热损失4受热面腐蚀5堵灰6制粉、干燥和运输10.主要硫化物？有机硫、黄铁矿硫和硫酸盐硫。11.高硫煤硫含量？含硫量大于2%的煤质12.焦炭包括什么？焦炭的化学成分主要包括固定碳，灰分13.固液体燃料成分表示的基准有几种，分别是什么，各自定义是什么，之间联系及区别？根据燃料中灰分和水分的变化情况，通常分为4种燃料元素分析的成分基准：（1）收到基：以收到状态下全部组分在内（包括灰分和水分）的燃料成分总量（100%）作为计算基准Car+Har+Oar+Nar+Sar+Mar+Aar=100%（2）空气干燥基：以去掉外部水分的燃料成分总量作为100%成分的计算基准。即在实验室内进行燃料分析时的试样成分，又称分析基。（3）干燥基：以去掉全部水分的燃料成分总量作为100%的计算基准。Cd+Hd+Od+Nd+Sd+Ad=100%（4）干燥无灰基：以去掉水分和灰分的燃料成分总量作为作为100%的计算基准，14.固液体燃料成分基准的换算，基准之间水分的换算关系。100(28)100warwadMMMM100(27)100wqwnMMMMMy：燃料的全水分；Mw：燃料的外在水分；Mq：燃料的内在水分；Mad：燃料的收到基水分；已知成分的基所求成分的基收到基空气干燥基干燥基干燥无灰基收到基1100100adarMM100100arM100100ararMA空气干燥基100100aradMM1100100adM100100adadMA干燥基100100arM100100adM1100100dA干燥无灰基100100ararMA100100adadMA100100dA115.气体燃料成分分析的表示基准，湿成分中水分的计算，干、湿成分换算？湿成分基准：（包括燃料中水蒸汽组分的表示基准；）干成分基准（不包括燃料中水蒸汽组分的表示基准）1001002sgsOHXXhhVVOHqqs00124.01124.010012工程中，通常采用含湿量表示气体燃料中水分含量。含湿量h：对应温度下1m3（标况）干气体中所吸收水蒸气的质量（g），单位：g/m316.工业分析包括哪几项？元素分析和工业分析，煤的元素分析和工业分析之间有什么关系？煤的工业分析成分有水分、挥发分、固定碳和灰分。煤的工业分析是指包括煤的水分（M）、灰分（A）、挥发分（V）和固定碳（Fc)四个分析项目，通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的，而固定碳是用差减法计算出来的。即煤的固定碳是指煤在隔绝空气的条件下有机物质（煤主要由有机物质、无机矿物质和水组成）高温分解后剩下的残余物质减去其灰分后的产物，主要成分是碳元素。根据固定碳含量可以判断煤的煤化程度，进行煤的分类。固定碳含量越高，挥发分越低，煤化程度越高。固定碳含量高，煤的发热量也越高。而煤的元素分析：是测定煤中的碳、氢、氧、氮和硫等重要元素的含量。即碳元素含量纯粹是碳元素在所有元素（一般是CHONS）中的百分比。17.什么叫燃料的发热量？高位发热量和低位发热量？单位质量或者单位体积燃料完全燃烧后所放出的燃烧热叫做它的发热量。用符号Q表示。高位热值Qgr（高发热量）（grossheatvalue）：单位质量或单位体积燃料完全燃烧后，燃烧产物冷却到使其中水蒸汽凝结成室温的水所放出的热量。低位热值Qnet（低发热量）（netheatofcombustion）：单位质量或单位体积燃料完全燃烧后，所放出的全部热量中扣除燃烧产物中水蒸汽气化潜热后的热量。18.高位发热量和低位发热量之间关系，固液体燃料和气体燃料2种发热量的换算？固液体燃料;m(215)kJ/kgLkJ/kgwgrnetmgrnetQQLwQQ式中：，高位、低位质量热值，；水分以质量计量的汽化潜热，；燃烧产物中水蒸汽质量分数。气体燃料33(216)kJ/mLkJ/mgrnetvgrnetQQLQQ式中：，高位、低位体积热值，（标况）；水分以体积计量的汽化潜热，（标况）；燃烧产物中水蒸汽的体积分数。19.不同基准之间高、低位发热量之间的换算？（看PPT）20.煤根据碳化程度分为哪几种？泥煤，褐煤，烟煤，无烟煤21.挥发分的定义及其主要组成？煤在隔绝空气条件下加热至一定温度时，煤中部分有机质和矿物质热分解析出的蒸汽态和气态产物。其占煤样质量百分比为挥发分产率，简称挥发分。主要成分：H2、CO、CO2、CmHn（例如CH4、C2H4）等22.挥发分对煤燃烧的影响？挥发分高的煤，着火温度低，容易引燃，且挥发分析出后焦炭空隙率高，易于完全燃烧23.煤的种类及其各自发热量范围？泥煤，褐煤（Q低=1000-3000Kcal/Kg）烟煤（Q低=3000-5000Kcal/Kg）无烟煤（Q低=5300~6900Kcal/Kg）24.煤的焦炭特性及对燃烧的影响？煤在隔绝空气条件下加热析出挥发分、水分后所剩的固体残留物称为焦炭；焦炭=灰分+固定碳。其对燃烧的影响？焦结性弱的煤，粉末状焦炭易于被空气吹起逸出炉膛，燃料不完全燃烧损失增加；焦结性强的煤，易于使煤层粘结成片，增加煤层阻力，妨碍空气流通，使燃烧过程恶化25.煤灰的熔融特性及其表示指标，灰熔点？煤灰的熔融特性是指煤灰在高温下粘塑性变化的性质。指标为熔化温度即灰熔点。灰熔点：灰分的熔化温度。测定灰熔点的方法《角锥法》26.还原性气氛、氧化性气氛中灰熔点有无变化？灰熔点在还原性气氛中比氧化性气氛中低200~300℃27.影响灰熔点的因素？（1）和灰成分有关系：灰中的SiO2是弱酸性，含量较多，灰的PH值呈弱酸性。如果碱性物质增多，灰熔点将降低；(2)与晶格结构有关系:灰中氧化物结成共晶体，属SiO2-Al2O3-CaO-FeO系统，熔点比结合前要低，如CaO.SiO2，只有1540℃；(3)与介质性质有关系:还原性气氛中比氧化性气氛中低200~300℃28.煤灰熔融性的三个特性温度?(变形温度DT(deformationtemp.)软化温度ST(softentemp.)熔化温度FT(flowtemp.)29.煤的着火点及影响煤的着火性能的最重要因素是什么？着火点：在一定条件下,煤加热到开始正常燃烧的温度。影响着火性的主要因素------挥发份含量。挥发分高，着火性好，防止自燃，不易储存和长途运输；挥发份低，着火点高，不易着火；30.煤的结渣性、影响煤结渣率的因素？煤的结渣性：是指煤中矿物质的结块性能。它是判断煤在气化和燃烧过程中是否容易结渣的一个重要指标。用结渣性来判断煤的结渣性能优于用煤灰的熔融性。1、煤灰的熔融性。熔融特征温度越低，结渣率越高；2、灰分含量。灰分含量高，结渣率越高；3、煤灰周围气氛。还原性气氛使结渣率提高；4、煤中无机硫含量。无机硫含量越高，结渣性越强31.什么叫燃油的闪点、燃点、着火点、凝固点？闪点：重油被加热时表面将出现油蒸汽，大气压力下，火源掠过油面时，油面出现短促蓝色闪光的温度称为闪点。燃点：油温超过闪点，有的蒸发速度加快，闪火后能点燃油并维持5秒以上燃烧的最低温度称为燃点。着火点：油温超过燃点，继续提高加热温度，油表面的蒸气会自己燃烧起来，这种现象为自燃，这使得温度为油的着火点。凝固点：重油失去流动状态的温度。以倾斜45度的试管中的油经过5~10s不发生流动的温度来确定。32.凝固点在重油输送中的作用？凝固点是确定重油输送的重要参数。凝固点高的重油，应采取适当的加热措施，以便于运输和装卸。33.恩氏粘度的定义？恩氏粘度：采用恩格勒粘度计在规定条件下测定的粘度。T200ml2-3120200mlEE;TTCECTC时油的流出时间（）时水的流出时间：温度为时油的恩氏粘度，（重油牌号的命名是根据该重油在50℃时的恩氏粘度数值来命名的；）34.气体燃料是怎样分类的？常用气体燃料有哪些？气体燃料按照来源分可以分为：天然气体燃料：（天然气）和人工气体燃料（液化石油气，焦炉煤气，高炉煤气等）。也可以按照热值大小分为高热值燃料（天然气，液化石油气）低热值燃料（焦炉煤气——20MJ/m3，发生炉煤气——5.6MJ/m3高炉煤气——3.7MJ/m3。常用的气体燃料：天然气，高炉煤气，焦炉煤气。液化石油气）35.天然气的主要成分是什么？天然气主要成份为甲烷（CH4），以及乙烷、丙烷、丁烷等低分子量烷烃及其异构体36.气体燃料成分的主要分析方法？燃料组成分析方法（燃料工业分析，燃料元素分析，气体燃料成分分析）燃料特性分析（燃料热值的测定）37.固体燃料热值测量的主要仪器？氧弹量热计（恒温式量热计。绝热式量热计）第三章工程燃烧计算1、什么叫完全燃烧和不完全燃烧？完全燃烧：燃料中所有的碳全部氧化为二氧化碳、所有的硫都氧化为氧化硫、所有的氢都氧化为水蒸气，这种燃烧称为完全燃烧；不完全燃烧：燃料中有一些可燃物分子不能被充分氧化而生成H2、CO等；2、产生不完全燃烧的原因？产生不完全燃烧的原因①空气量供应不足；②燃料与氧化剂混合不均匀；或在燃烧