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作业及答案

2-1填空题：固体燃料的成分有：碳(C)、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）、水分（M）、灰分（A）。其中、、为可燃元素。液体燃料的成分也是碳、氢、氧、氮、硫、水分和灰分，但碳和氢含量较高。

答：C、H、S

2-2什么是煤的高位发热量？什么是煤的低位发热量？

答：将煤燃烧后所产生的水蒸气的潜热计入时称为高位发热量，不计入时称为低位发热量。

2-31kg固体燃料完全燃烧，并且燃烧产物中无自由氧存在时，所需的空气量（指干空气）称为理论空气量；为了保证燃烧充分，实际空气量要大于理论空气量。什么是锅炉的过量空气系数？过量空气系数太小会导致燃烧不充分，不完全燃烧热损失增大，过大则导致排烟热损失增大，燃煤锅炉的最佳过量空气系数的取值范围是多少？

答：锅炉燃烧的实际空气量与理论空气量之比称为过量空气系数。燃煤锅炉的最佳过量空气系数的取值范围为1.2~1.3。

2-4为什么许多锅炉为微负压燃烧？

答：锅炉的炉膛、烟道等处均保持一定的负压，以防止燃烧产物（烟气和飞灰）外漏，保持锅炉房的清洁卫生。

2-5所谓锅炉的热平衡是指锅炉的输入热量与输出热量（包括有效利用热和各项热损失）之间的平衡，用公式可表示为：Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6，式中，Qr为输入锅炉的热量，一般情况下即为燃料（例如：煤）的低位发热量；Q1为锅炉的有效利用热kJ/kg；Q2为排烟损失kJ/kg；Q3为气体不完全燃烧损失kJ/kg；Q4为固体不完全燃烧损失kJ/kg；Q5为散热热损失kJ/kg；Q6为灰渣物理热损失。等号右边除了Q1外其它各项均为热损失，请问哪项热损失最大？固体不完全燃烧热损Q4是由哪三个方面的因素构成？

答：排烟热损失Q2最大；固体不完全燃烧然损失Q4主要由漏煤不完全燃烧热损失、灰渣不完全燃烧热损失、飞灰不完全燃烧热损失三项构成。

题2-6图链条炉排上烟气成分及空气量的变化曲线

题2-6图链条炉排上烟气成分及空气量的变化曲线

2-6链条炉排炉是一种有着悠久历史的层燃炉，其燃

烧过程是自前向后分区段进行的，如图所示：AK线

以前为燃料干燥区段；ABHKA所包围的区段为挥发

分析出并燃烧的区段；BCDEFGHB所包围的区段为

焦炭着火区段，这是整个燃烧过程的主要阶段，其中

下层为氧化层，上层为还原层；最后为灰渣燃尽区段。

试解释图中O2、CO2、CO、H2和CH4体积分成分的

变化规律？

答：在A点以前，燃料层正在受到加热烘干，因

此通过燃料层的空气中氧气的浓度基本上保持不变，

其容积成分约为21%。从A点以后，挥发分不断析出，

并着火燃烧。随即焦炭也进入燃烧反应，因此炉排上部

CO2气体成分不断增加，氧气成分相应减少，直到耗尽

为零，与此相对应出现了第一个CO2浓度最高点。其后，随着主要燃烧阶段中还原区的出现和加厚，气体中的CO和H2成分不断增多，CO2成分逐渐减少，缺氧情况相当严重，以致连挥发分中的可燃气体成分CH4等也无法燃尽。当CO和H2成分成分达到最大值后，最这燃料层部分烧成灰渣，还原区厚度减薄，该两成分又逐渐下降。当还原区消失时（此时燃料还在进行氧化反应），出现了第二个CO2浓度最高点。此后，灰渣不断增多，焦炭层厚度愈来愈薄，所需O2量减少，因此燃料层上气体中O2成分不断增高，最后可能达到21%。

2-7链条炉的前拱和后拱尺寸如图所示，请解释前拱和后拱在燃烧中的作用？

题2-7图

题2-7图链条炉前后拱尺寸图

前拱

后拱

答：炉拱在链条炉子中起加快新燃料引燃和促进炉膛内气体的混合作用。由于链条炉中着火条件不好，气体沿炉排长度的浓度分布也不均匀，因此炉拱对于链条炉的工作具有十分重要的意义。

前拱位于炉排的前端，它的前部起加快新燃料的引燃作用，所以叫做引燃拱。前拱本身并不产生热量，它的引燃作用主要在于通过吸收来自火焰高温烟气的辐射热量，并加集中地反射和自身热辐射到新燃料上。引燃拱有各种不同的形式，主要因煤种而异。

后拱的作用有：（1）将炉排上所产生的高温烟气引导至火床头部，并以此来维持着火区的高温，加强对新燃料的辐射加热；（2）后拱在将烟气引导至火床头部时，造成了烟气的高速向前喷射，继而在炉排头部产生强烈的紊流和冲刷，从而大大强化了烟气对新燃料和前拱的对流放热；（3）烟气从后拱冲向前端时，它所夹带的炽热焦炭粒和灰粒会在转弯处分离下来，散落到尚未着火的燃料上，这对新燃料的引燃也起着重要的作用。

2-8下列锅炉中：链条炉、煤粉炉、抛煤机炉、循环流化床、燃油锅炉、旋风燃烧炉，属于火床燃烧的锅炉有：和，属于火室燃烧的锅炉有和，兼具火床燃烧和火室燃烧特点的锅炉有