工程燃烧学复习要点讲诉Word文件下载.docx

1、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）105110 。外部水分（表面水分）4550 。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

2、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 +

3、 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。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；15. 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） 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

4、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

5、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）（gross heat value）：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）（net heat of combustion）：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

6、种发热量的换算？固液体燃料;气体燃料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=1000-3000 Kcal/Kg）烟煤（Q低=3000-

7、5000 Kcal/Kg）无烟煤（Q低=53006900 Kcal/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

8、性气氛中低200300 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200300 28. 煤灰熔融性的三个特性温度?（ 变形温度 DT （deformation temp.）软化温度 ST （soften temp.） 熔化温度 FT （flow temp.） 29. 煤的着火点及影响煤的着火性能的最重要因素

9、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

10、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。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510s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。（ 重油牌号的命名是根据该重油在50时

11、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

12、（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 空气量供应不足； 燃料与氧化剂混合不均匀；或在燃烧室中来不及充分混合将会使一些可燃分子来不及与氧气接触而不发生反应。 在高温下某些碳氢化合物和燃烧产物中的CO2和H2O等发生分解而生成H2、CO等可燃气体。3、工程燃烧计算固

13、体燃料热值、固体燃料和液体燃料的成分、气体燃料的成分分别是如何规定的？在燃烧反应计算时，对于固、液体燃料用收到基成分计算；气体燃料用湿成分计算。在燃烧反应计算的过程中，氧化剂（空气或氧气）和燃烧产物应当成理想气体来进行计算。4、燃料燃烧生成的烟气包含有哪些成分？CO2、 SO2、H2O、N2。如何计算？5、理论空气量的定义？使单位量（1kg 或1m3）的燃料完全燃烧所需的最少的空气量（燃烧产物烟气中氧气为零，可燃物质或元素为零）。用L0表示。6、理论烟气量的定义？单位量（1kg或1m3）燃料在n=1的情况下完全燃烧，所生成的烟气量，用V0表示。主要成分为：CO2、SO2、H2O、N2。7、理论

14、空气量的计算（固体燃料、气体燃料）8、实际空气量、空气系数的定义与计算？各计算公式的应用条件怎样？燃烧设备中，为保证燃料完全燃烧，实际供给的空气量要多于理论空气量；有时为了保证燃烧设备中的还原性气氛，实际空气量小于理论空气量。9、考虑空气中水分的理论空气量计算？10、理论燃烧烟气量、完全燃烧时实际烟气量的计算？固液燃料的理论烟气量气体燃料的理论烟气量实际燃烧的烟气量11、燃烧产物（烟气）中水蒸气的来源？燃料中氢与氧结合生成水，燃料中本身含有水蒸气，通入的空气中含有水蒸气。13、 空气系数大于1时，实际烟气量与理论烟气量及理论空气量的关系。？当n1时，理论燃烧烟气量V0；当n1时，实际燃烧烟气量

15、Vn14、 各成分间的关系如何？当发生不完全燃烧时，烟气成分中增加了不完全燃烧成分CO、H2和CH4，15、 同样1kg的煤，在供应等量空气的条件下，在有CO气体不完全燃烧产物时，烟气中氧的体积比完全燃烧时是多了还是少了？相差多少？16、 当空气系数大于1时，不完全燃烧（烟气中存在CO、H2、CH4）与完全燃烧所生成的烟气体积是否相等？为什么？17燃烧温度的概念？燃料燃烧时燃烧产物达到的温度燃烧温度18、 实际燃烧温度及实际燃烧温度计算公式？实际燃烧温度：实际条件下的燃烧产物的温度ty19、 理论燃烧温度、计算公式？假设燃料是在绝热系统中燃烧（无散热，Qcr=0），并且完全燃烧（Qwr=0），

16、此时燃烧产物的温度称为“理论燃烧温度”20、 理论发热温度、计算公式？如果燃烧条件规定为燃料和空气均不预热（hr=0， hk=0），且空气过剩系数n=1，燃烧温度只与燃料性质有关，称为理论发热温度21、 影响燃烧温度的因素？影响燃烧温度的因素： 发热条件； （燃料种类、成分、燃烧条件、传热条件） 散热条件。22、 影响理论燃烧温度的因素有哪些？（或提高理论燃烧温度的措施）（1）燃料种类和发热量一般来说，热值高的燃料理论燃烧温度亦高，但并不成正比关系，因为其烟气量也大，本质来讲，燃料理论燃烧温度主要决定于热含量Qnet/Vy;（ 2）空气和燃料的预热温度预热温度愈高，理论燃烧温度越高。（3）空气

17、过剩系数为保证完全燃烧，空气过剩系数应大于1，但不宜过大，否则会增加燃烧产物的生成量，从而降低理论燃烧温度。 保证完全燃烧条件下，n愈小愈好（4）空气的富氧程度（富氧燃烧）空气中的氧含量增加，烟气量减小，理论燃烧温度升高23、 燃烧检测的基本方法？对燃烧产物即烟气成分进行分析测定24、 燃烧烟气成分分析的两种主要方法和仪器？奥氏气体分析仪、气体色谱仪、燃烧效率测定仪。25、 完全燃烧方程式、不完全燃烧方程式完全燃烧方程式不完全燃焼方程式26、 燃料特性系数、燃料的特性系数的物理意义是什么？燃料系数：在进行燃烧计算及分析有关问题时，常遇到一个系数，系数值只取决于燃料的干燥无灰基成分组成，而与水分

18、、灰分无关，对于不同的燃料有不同的值，故称为燃料特性系数。燃料特性系数的物理意义可理解为是（H-0.126O）和C的比例，其中的（H-0.126O）是尚未与氧化合的氢，称为“自由氢27、 如何判断燃烧过程的完全程度？（RO2）对燃烧产物的成分进行气体分析；按烟气成分和燃料性质反算各项指标28、 化学不完全燃烧损失及其影响因素？化学不完全燃烧热损失是指燃料不完全燃烧时，烟气中的任何可燃成分所包含化学热。其大小等于烟气中可燃气体的容积乘以其容积热值；（1）燃料挥发分；（2）炉膛出口空气过剩系数。（3）燃烧器结构及布置29、 机械不完全燃烧损失包括哪些损失？ 燃煤炉中沉降煤灰或漏煤灰、飞灰、炉渣中的

19、未燃烬的碳；燃油炉中沉降灰中焦渣、飞灰中碳粒子等中的未燃烬的碳；30、 计算题：理论空气量计算、实际空气量计算、气体湿成分与干成分换算第四章 燃烧理论基础1、 化合物的标准生成焓、反应焓与燃烧焓？化合物的标准生成焓：由某化合物的构成元素在标准情况下（298K，0.1MPa）经过化合反应生成1mol该化合物的焓的增量。反应焓：2、 元素的标准生成焓如果化合物不是元素直接反应的产物，当反应在特定的温度和压力下进行时，具有相同温度和压力的生成物与反应物间的焓差值。燃烧焓：燃烧焓是反应焓的特例。是每摩尔燃料等压燃烧反应时反应焓之值。单位：kJ/mol；3、 反应焓（或燃烧焓）与温度的关系？4、 燃烧反

20、应燃烧焓计算？5、 化学平衡？在一定温度和压力下，正向反应和逆向反应的速度相等，反应系统中同时存在着反应物和生成物6、 化学反应速度？单位时间内反应物（或生成物）浓度变化的量7、 浓度化学平衡常数、压力化学平衡常数？以压力定义的平衡常数8、 Gibbs自由焓定义？比焓减去温度与比熵的乘积。反应自由焓的变化G用作判断燃烧反应过程的方向性及是否达到平衡的依据9、 化学平衡时的自由焓、化学反应自发进行的自由焓变化？10、 元素的标准自由焓？是由化合物的构成元素在标准状态下经化合反应生成1mol的该化合物时自由焓的增量11、 何谓反应级数、净反应速度？由质量作用定理关系可知，反应速度与反应物浓度存在着

21、一定的量级关系。浓度因子A及B的指数和（a+b）及C和D的指数和（c+d），称之为反应级数。 对于基元反应，正向净反应速度为正向反应速度与逆向反应速度之差。 对于由多个基元反应构成的复杂反应，某一化合物的 净反应速度等于该化合物在各个基元反应中的消耗 速度与生成速度的代数和。与反应机理有关12、 何谓活化能？活化能对化学反应速率的影响如何？活化粒子与普通分子平均能量之差称为活化能。13、 阿累尼乌斯定律？阿累尼乌斯对反应过程经过大量实验，发现其比反应速度常可由下式表示：A和E是由反应特性决定的两个常数； E与反应温度及浓度无关； A与温度（有时甚至压力）有关14、 何为连锁反应？燃烧反应通常由

22、若干相继发生或相继又平行的基元反应组成，这种反应如链环一样，紧密联系在一起，被称为链锁反应15、 链锁反应的基本过程？链的开始（即由起始分子借热、光等外因生成自由基的反应。在这个反应过程中需要断裂分子中的化学键，因此它需要的活化能与断裂化学键所需的能量是同一个数量级）链的传递（由自由原子或自由基与饱和分子作用生成新的分子和新的自由基（或原子），这样不断交替，若不受阻，反应一直进行下去直至反应物被耗尽。由于自由原子或自由基有较强的反应能力，故所需活化能一般小于40kJ/mol。）链的终止（chain termination）（当自由基被消除时，链就终止。断链的方式可以是两个自由基结合成分子，也可

23、以是器壁断链）16、 直链反应和分支链反应及各自特征? 在直链反应过程中的每一步只产生一个活化中心，由这个活化中心再与反应系统中的反应物作用，生成生成物与新的活化中心如此不断地进行，直到反应完成或链反应中断为止。在反应链中（基元反应）每消耗一个自由基就产生一个以上新的自由基，由它们去进行下一步链环反应。如此繁殖下去使反应速度呈几何级数的增速发展，反应能迅速地进行甚至达到爆炸的程度17、 倍增因子、直链反应的倍增因子、分支链反应的倍增因子大小？倍增因子：表示自由基在链反应周期过程中增长的倍数。在分枝链反应过程中，有些步骤能产生2个自由基，但有些步骤只能产生一个自由基，分枝链反应的倍增因子为直链反

24、应的倍增因子为18、 活化分子碰撞理论与链锁理论的基本差异是什么？19、 自由射流、射流射程？射流不受固体壁限制，喷向无限大空间，而且射流与周围介质具有相同的物理属性。直流射流：射流不旋转，切向速度为零。等温射流：射流温度梯度不变化。截面上轴向速度衰减至wm=0.05w0时，射流所经过的距离。20、 自由涡与固体涡的切向速度？自由涡（自由旋转射流）漩涡的旋转流动依靠流体内部的位能变化（静压差）而产生，流体外加扭矩为零，如为理想流体，忽略摩擦损失，不同半径上流体微团的动量矩守恒，故称自由涡。特点：切向速度与半径成反比；流线虽然是同心圆，但各流体微团并没有绕自身轴线的自转运动，即自由涡是“无旋”圆

25、周运动；不适合r=0的情况 漩涡或旋转流动中心有个半径为R的涡核，涡核内的流体绕中心O点按固体旋转规律旋转，故称固体涡。固体涡的切向速度与半径成正比；在涡核边界上切向速度达到最大值21、 旋流强度定义、计算公式、强旋流与弱旋流的划分？ 自由旋转射流中，旋转动量矩及轴向动量是守恒的弱旋转射流旋流强度小于0.6的旋转射流。特征：轴向速度为正，不产生内回流区强旋转射流：旋流强度大于0.6的旋转射流。特征为：随着旋流强度增大，沿轴向反向压力梯度不断增大，以至于不能被沿轴向流动的流体质点动能所克服，形成内回流区22、 旋转射流的作用（火焰稳定）？在燃烧技术中，所采用的旋转射流基本均为强旋转射流， 以便产

26、生内部回流区，卷吸高温烟气并回流到火焰根部，起到稳定火焰的作用。23、 计算题：燃烧反应燃烧焓的计算第五章 气体燃料的燃烧1、 气体燃料的燃烧基本过程、影响气体燃料燃烧的主要因素？ 气体燃料的燃烧基本过程：（1）燃气与空气的混合阶段；（2）混合后的可燃气体混合物的加热和着火阶段；（3）完成燃烧化学反应阶段。影响气体燃料燃烧的主要因素不是燃烧反应速度，而是燃气与空气的混合速度2、 燃气燃烧的两种类型（或三种）？ 预混燃烧（半预混燃烧）； 扩散燃烧3、 预混气体燃烧及半预混燃烧（无焰燃烧、半无焰燃烧）？预混气体燃烧：燃气和空气预先混合后送入燃烧室燃烧。半预混燃烧：预混气体中氧化剂的含量小于燃气所需

27、要的全部氧化剂的数量；一次空气系数：燃烧前已与燃气混合的空气量与该燃气的 理论空气量之比，用1表示；半预混燃烧01=1. 无焰燃烧：预混火焰，燃气和空气预先混合均匀，燃烧速度取决于着火和燃烧反应速度，火焰没有明显的轮廓；半无焰燃烧：半预混火焰4、 气体扩散燃烧? 燃气和空气预先不混合，通过各自的通道进入燃烧室燃烧，燃气与空气边混合边燃烧，其燃烧速度受气体扩散速度的限制，因而称为气相扩散燃烧。5、 预混气体燃烧着火方式？自燃：预混气体由于自身温度的升高导致化学反应自行加速而引起的着火；点燃：由于外界能量的加入，而使预混可燃气体的化学反应速度急剧加快引起的着火；6、 热自燃理论？ 热自燃：热自燃是

28、由热爆燃引起，既由于系统内热量的积聚，使温度升高，引起化学反应速度按阿累尼乌斯指数规律迅速增加；7、 链锁自燃：链锁自燃是由链锁爆燃引起的，即分枝链锁反应的爆燃8、 热自燃的必要条件及物理意义物理意义：只有当温度升高而使反应速度的增加速率超过因燃料消耗而引起反应速度的下降速率时，预混可燃气体在绝热条件下才会发生热自燃9、 着火温度？发生热自燃时的温度为着火温度10、 热自燃着火的机理是什么？（感觉是问题6和8的综合）11、 着火温度是可燃物本身的物性参数吗？着火温度不是物性参数；着火温度与系统具体的热力条件 有关，即使同一种预混可燃气体，着火温度也会因所处系统的散热不同而不同。12、 何谓热自燃着火的感应期？当初始温度远远高于着火温度时，是否还存在感应期？自然着火的感应期：预混可燃气体从初始温度加热到着火温度所需的时间13、 自燃与点燃的区别与联系是什么？相同点：点火与自燃着火本质一样，都是化学反应自动加速的结果；区 别：