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《燃料与燃烧》习题解
燃料概论
1.某种煤的工业分析为:Mar=3.84,Ad=10.35,Vdaf=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:
;
收到基的计算
Aar
FCar
枯燥基的计算:
Vd=36.77;
2.某种烟煤成分为:
Cdaf=83.21Hdaf=5.87Odaf=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:
收到基:
Har=5.15Oar=4.58Nar=1.67Sar=3.33Mar
枯燥基:
Nd=Ndaf×
枯燥无灰基:Cdaf=83.21Hdaf=5.87Odaf=5.22Ndaf=1.90Sdaf
3.人工煤气收到基组成如下:
H2
CO
CH4
O2
N2
CO2
H2O
计算干煤气的组成、密度、高热值和低热值;
解:干煤气中:H2,d×
CO,d×
CH4,d
O2,d
N2,d
CO2,d
ρ=M干/22.4=(2×49.18%+28×19.77%+16×13.31%+32×0.82%+28×12.30%+44×
=0.643kg/m3
Q高×〔3020×0.1977+3050×0.4918+9500×0.1331〕
×103kJ/m3=14.07MJ/m3
Q低×〔3020×0.1977+2570×0.4918+8530×0.1331〕
×103kJ/m3=12.55MJ/m3
第二篇燃烧反响计算
空气需要量和燃烧产物生成量
5.某烟煤成分为〔%〕:Cdaf—83.21,Hdaf—5.87,Odaf—5.22,Ndaf—1.90,
Sdaf—3.8,Ad—8.68,War—4.0,
试求:
理论空气需要量L0〔m3/kg〕;
理论燃烧产物生成量V0〔m3/kg〕;
如某加热炉用该煤加热,热负荷为17×103kW,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L0:
〔2〕计算理论燃烧产物生成量V0:
采用门捷列夫公式计算煤的低发热值:
Q低×[81×C+246×H-26×〔O-S〕-6×W]]
×[81×72.95+246×5.15-26×〔4.58-3.33〕-6×4]
=29.80〔MJ/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:
CO2'=12.45%SO2'=0.21%H2O'=5.73%N2'=76.36%O2'=5.25%
6.某焦炉干煤气%成分为:CO—9.1;H2—57.3;CH4—26.0;C2H4—2.5;CO2—3.0;
O2—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Ln〔m3/m3〕
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:
gd,H2O=18.9〔g/m3〕
H2O湿×18.9〕××
CO湿=CO干%×〔100-H2O湿
同理:H2湿=55.99CH4湿=25.40O2湿=0.49CO2湿
N2湿=1.57C2H4湿
计算富氧燃烧空气消耗量:
计算燃烧产物成分:
烟气量为:Vn=4.125〔m3/m3〕
烟气成分百分比:CO2'=10.20H2O'=27.60N2'=58.93O2'=3.27
计算烟气密度:
7.某焦炉煤气,成分同上题,燃烧时空气消耗系数n=0.8,产物温度为1200℃,设产物中O2,=0,并忽略CH4,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:
〔3〕
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