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《燃料与燃烧》习题解答第一篇燃料概论.某种煤的工业分析为:Ma=
3.84Ad=
10.35Vdaf=
41.02试计算它的收到基、枯燥基、枯燥无灰基的工业分析组成解枯燥无灰基的计算匕0=
41.02属的=100—%/=
58.98;收到基的计算PCar=m-Aar-Mar-VarAar=
9.95FCar=
50.85枯燥基的计算4/=
10.35Vd=
36.77;.某种烟煤成分为Cdaf—
83.21Hdaf—
5.870daf—
5.22Ndaf—1-90Ad—
8.68Mar--
4.0;试计算各基准下的化学组成解枯燥无灰基sdaf=100-Cdaf-Hdaf-Odaf-Ndaf=
3.80收到基=ioo-此.二8335iooHar=
5.150ar=
4.58Nar=
1.67Sar=
3.33Mar=
4.0枯燥基A〃=
8.68Nd=Ndafx
0.913=1・74枯燥无灰基Cdaf=
83.21Hdaf=
5.870daf=
5.22Ndaf=l.90Sdaf=
3.
803.人工煤气收到基组成如下计算干煤气的组成、密度、高热值和低热值;解:干煤气中H2d=
48.OX[100/100-
2.4]]=
49.18COd=
19.3X
1.025=
19.77CH…=
13.312d-
0.82N2d=
12.30C02d=
4.61P=Mf/
22.4=2X
49.18%+28X
19.77%+16X
13.31%+32X
0.82%+28X
12.30%+44X
4.61%/
22.4—
0.643kg/m3Q高=
4.187义[3020X
0.1977+3050X
0.4918+9500X
0.1331=
14.07X103kJ/m3=
14.07MJ/m3Q低=
4.187X3020X
0.1977+2570X
0.4918+8530X
0.1331=
12.55X103kJ/m3=
12.55MJ/m3第二篇燃烧反响计算第四章空气需要量和燃烧产物生成量
5.某烟煤成分为〔%〕Cda—
83.21Hdaf—
5.87Oda—
5.22Nda—
1.90Sdaf—
3.8Ad-
8.68War—
4.0试求1理论空气需要量L[m3/kgj;2理论燃烧产物生成量Vo〔n/kg〕;3如某加热炉用该煤加热,热负荷为17X13kW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计算理论空气需要量Lo2计算理论燃烧产物生成量V3采用门捷列夫公式计算煤的低发热值Q低=
4.187X[81XC+246XH—26X0—S-6XW]]=
4.187X[81X
72.95+246X
5.15-26X
4.58—
3.33〕-6X4]=
29.80MJ/m3每小时所需烟煤为每小时烟气生成量每小时供风量计算烟气成分计算烟气百分比组成C02=
12.45%S02=
0.21%乩0=
5.73%N;=
76.36%V=5・25%.某焦炉干煤气%成分为C0—
9.1;H2—
57.3;CH—
26.0;C2H—
2.5;C02—
3.0;02—
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试求富氧空气消耗量L[m3/m3J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枯燥基成分换算成湿基成分当煤气温度为20℃查附表5知gdH20=
18.9g/m3乩0湿二
0.00124X
18.9X100/1+
0.00124X
18.9=
2.29CO湿=CO干%X〔100—乩0湿〕/100=
8.89同理乩湿=
55.99CH1湿=
25.4002^=049CO2湿二
2.93N2湿=
1.57C2H4湿=
2.441计算富氧燃烧空气消耗量2计算燃烧产物成分烟气量为V=
4.125〔m7n门烟气成分百分比C02=
10.20乩0=
27.60汽=
58.9302;=
3.273计算烟气密度.某焦炉煤气,成分同上题,燃烧时空气消耗系数廿
0.8产物温度为1200℃设产物中2二0并忽略CH/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2氢平衡方程式13氧平衡方程式〔4〕氮平衡方程式PepV•Vv〔5水煤气反响平衡常K=q—£=卫一Pco•PhO^CO•%2查附表6当长12表℃时K=
0.387各式联立求解得算得百分比为VH2=
0.207m3/m3乩=
4.84Vco=
0.153m3/m3CO=
3.57VC02=
0.267m7m3C02=
6.24%20=
0.933m7m3乩0=
21.80VN2=
2.72m7m3电=
63.55Vn=
4.28m7m
3.某烟煤含碳量为图一80〔%〕,烟气成分经分析为〔干成分〕CV-75〔%〕;CO*—
3.33Wo试计算其干燃烧产物生成量解以1kg烟煤为基准则有C=
0.8kg由碳平衡方程式第五章燃烧温度
4.烟煤:计算燃料理论发热温度解1解法一求解方程组法由方程2XV由第四章第5题计算Qd:
29808.7kj/kg烟气成分CV=
16.66乩0=
7.67*=
75.68查表5-1得各系数A并代入公式得整理得解得t热=2189c⑵解法二比热近似法/=.2由前章计算V0=
8.19m7kg查表5-2C产=
1.67kg/m3℃t热=
29808.7/[
8.19X
1.67=2179℃[3解法三采用内插法由前述计算取t尸2373Kt2=2473K试算与i2又附表7查的各成分的平均比热后,计算I比照iiii2所以=2373+2473-2373x
3639.6-3541=243^3729-3541t热=2157℃〔4〕解法四迭代法Qd3648V}xC产
0.
0116.66Cc,o2+
7.67CH2O+
75.68^2设to=2100℃则需=2158℃t!=2150℃t/=2152℃t2=2151℃t/=2152℃所以t热工2152℃
5.焦炉煤气H20=
0.0235n=
1.05t空二400°C求理论燃烧温度;解如同第四章第6题,先将干燃气转换成湿基〔即收到基):t理二Qd+Q燃+Q空—Q分/[VoC产+LlLoC空]=17660+
27.6+2471-1666/
4.967X
1.67+
0.215X
1.51^=2145℃与假设t理=2100C相比相差不大,计算符合要求
6.同上题,焦炉煤气富氧燃烧=45%n=
1.10解[1燃烧计算由于空气、燃气都不预热,可以忽略Q空和Q燃Qd=17660fkj/m3Q分二12600fcO2VcO2+1080020VH20由前章计算知Lo=
0.901/
0.45=
2.00m3/nLn=nLo=l.10X
2.00=
2.20m3/m3VC02=
0.421m7m3VH2o=l.140m3/m3Vn2=
0.01N2+
0.55Ln=L226m7m3V02=
0.21n—1Lo=O.042m3/m3Vn=
2.829m7m3V0=
2.629m7m3得至u Pco2=
0.149X105PaPh2o=
0.403X105Pa2不考虑Q分t理’—Qd/[VoC产+Ln-LoC空]=17660/
2.629X
1.67+
0.20X
1.51=3764℃3按图5-3设t理尸2650℃则根据t理及PcO2Ph20查附表8得fco2~
67.5%九2=
22.2%查表5-2得C空二
1.54kg/m3℃C产=
1.88kg/m3℃Q分工12600fcO2VcO2+10800fH20VH20=12600X
0.675X
0.421+10800X
0.222X
1.14=6314fkj/m3t理二〔Qd—Q分/[VC产+fLn-LoC空]=U7660-6314/
2.629X
1.88+
0.205X
1.54=2158℃与假设t理尸2600C相比相差太大,计算不符合要求4再取t理k2500C则根据t理2及PcO2P1120查附表8得fC02=
52.7%/2=
14.6%;C空=
1.53kg/m3℃C产=
1.87kg/m3℃Q分=12600fa2Vc02+10800fH20VH20=12600X
0.527X
0.421+10800X
0.146X
1.14=4593kg/m3t理二Qd—Q分/[V°C产+IL—LoC空]=〔17660—4593/
2.629XL87+
0.205X
1.53=2498℃与假设t理尸2500C根本一致,计算符合要求第六章空气消耗系数及不完全燃烧损失的检测计算
4.某烟煤,收到基成分为:其燃烧产物分析结果为:试计算1该燃烧的R02max;0;K;P;2验算产物气体分析的误差;3空气消耗系数n和化学不完全燃烧损失q化;解⑴HW224IN
224、%=T+18XW0=a5m/kg;L=叁x而+
0.79=
6.25加/版VoL=
1.46+
6.25=
7.71m3/kgQd=
30.03MJ/kg所以K=2=^^=l.13;RO2Vro
21.462-max1OOVr02完
1.46x100==19%干
7.71c21—RO
2.i21-19八Q.
30.03xio
3..B=;=-=
0.11;P=^==
3.90x103^J/77RO
2.max19/
7.71[2验证分析误差:1+尸RQ+
0.605+为CO+61-
0.1852-
0.58-/3CH\=1+
0.11x14+
0.605+
0.11x2+4-
0.185x1+
0.11-
0.
58.x0=
20.79完全燃烧损失.某高炉煤气,干成分为煤气温度为20℃燃烧产物成分经分析为〔%〕:试采用各种计算公式n值,并比照之解烟气成分R=
14.02=
9.0C0=
1.2N2=
75.8所以长=工=生=
0.4Vr
020.40891利用氧平衡计算2利用氮平衡计算.某天然气在纯氧中燃烧,烟气成分为〔%〕:求氧气消耗系数解查表6-3天然气在富氧中燃烧,取K=
2.0h2COCH0CO H
2048.
019.
313.
00.
812.
04.
52.4CH0NSWA
72.
955.
154.
601.
673.
334.
008.33COHch4C2H4C02o2n
29.
157.
326.
02.
53.
00.
51.6CarHarOarNafSaAarwar
76.
324.
083.
641.
613.
807.
553.0R02COh2o
214.
02.
01.
04.
079.0C02COch4h2n
210.
6629.
960.
271.
6557.46RO2o2CO
14.
09.
01.
275.8C02COh202ch
425.
024.
049.
00.
51.5。