《燃料与燃烧》部分习题标准答案
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《燃料与燃烧》部分习题答案
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2
三
《燃料与燃烧》习题解答
第一篇 燃料概论
1. 某种煤的工业分析为：M ar =3.84, A d =10.35, V daf =41.02, 试计算它的收到基、干燥基、干燥无灰基的工业分析组成。 解：干燥无灰基的计算：0
2.41=daf V
98.58100=-=daf daf V Fc ;
收到基的计算 ar ar ar ar V M A FC ---=100
36.35100
100=--⨯
=ar
ar daf ar A M V V
A ar = 9.95 FC ar = 50.85
干燥基的计算： 35.10=d A
V d = 36.77;
88.52100=--=d d d A V FC
2. 某种烟煤成分为：
C daf =83.21 H daf =5.87 O daf =5.22 N daf =1.90 A d =8.68 M ar =4.0; 试计算各基准下的化学组成。 解：干燥无灰基：80.3100=----=daf daf daf daf daf N O H C S
收到基： 33.8100
100=-⨯
=ar
d ar M A A
95.72100
100=--⨯=ar
ar daf ar M A C C
H ar =5.15 O ar =4.58 N ar =1.67 S ar =3.33 M ar =4.0
干燥基： 68.8=d A 99.75100
100=-⨯
=d
daf d A C C 36.5913.0=⨯=daf d H H 77.4913.0=⨯=daf d O O
N d = N daf ×0.913 =1.74
47.3913.0=⨯=daf d S S
干燥无灰基：C daf =83.21 H daf =5.87 O daf =5.22 N daf =1.90 S daf =3.80
四
3. 人工煤气收到基组成如下：
H 2 CO CH 4 O 2 N 2 CO 2 H 2O 48.0 19.3 13.0 0.8 12.0 4.5 2.4
计算干煤气的组成、密度、高热值和低热值；
解：干煤气中： H 2，d = 48.0×[100/（100-2.4）]=49.18 CO ，d = 19.3×1.025=19.77 CH 4，d = 13.31 O 2，d = 0.82 N 2，d = 12.30 CO 2，d = 4.61
ρ＝M 干/22.4＝(2×49.18%+28×19.77%+16×13.31%+32×0.82%+28×12.30%+44×
4.61%)/22.4
＝ 0.643 kg/m 3
Q 高 ＝4.187×（3020×0.1977+3050×0.4918+9500×0.1331）
＝14.07×103 kJ/m 3＝ 14.07 MJ/ m 3
Q 低 ＝4.187×（3020×0.1977+2570×0.4918+8530×0.1331）
＝12.55×103 kJ/m 3＝ 12.55 MJ/ m 3
第二篇 燃烧反应计算
第四章 空气需要量和燃烧产物生成量
5. 已知某烟煤成分为（%）：C daf —83.21,H daf —5.87, O daf —5.22, N daf —1.90,
S daf —3.8, A d —8.68, W ar —4.0,
试求：
（1） 理论空气需要量L 0（m 3/kg ）； （2） 理论燃烧产物生成量V 0（m 3/kg ）;
（3） 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：
%
33.8100
4
100%68.8100100%=-⨯=-⨯
=ar d ar W A A
%95.72100
4
33.8100%21.83100100%=--⨯=--⨯
=ar ar daf ar W A C C
%15.5%8767.087.58767.0%=⨯=⨯=daf ar H H %58.4%8767.022.58767.0%=⨯=⨯=daf ar O O %66.1%8767.09.18767.0%=⨯=⨯=daf ar N N
五
%33.3%8767.080.38767.0%=⨯=⨯=daf ar S S
%4=ar W
计算理论空气需要量L 0：
()
kg
m O S H C L /81.701.058.433.315.5895.723821.0429.11100
1
83821.0429.1130=⨯⎪⎭
⎫
⎝⎛-+⨯+⨯⨯⨯=
⨯
⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⨯+⨯⨯=
（2）计算理论燃烧产物生成量V 0：
()
kg
m L N W H S C V /19.881.779.0224.02866.1184215.53233.3100
95.72100791004.2228182321230
0=⨯+⨯⎪⎭⎫
⎝⎛++++=+⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=
（3） 采用门捷列夫公式计算煤的低发热值：
Q 低= 4.187×[81×C+246×H －26×（O －S ）－6×W]]
= 4.187×[81×72.95+246×5.15－26×（4.58－3.33）－6×4] = 29.80（MJ/m 3） 每小时所需烟煤为：
()h kg Q m /10053.229809
3600101736001017333⨯=⨯⨯=⨯⨯=
每小时烟气生成量：
())/(1024.281.735.019.8205334h m V m V n tol ⨯=⨯+⨯=⨯=
每小时供风量：
h m mnL L tol /1016.281.735.12053340⨯=⨯⨯==
计算烟气成分：
)/(1080.220531004
.221295.721004.2212332h m m C V co ⨯=⨯⨯=⨯⨯=
)/(8.46100
4
.223232h m m S V so =⨯⨯
= )/(10296.1)1004
.22182(332h m m W H V o H ⨯=⨯⨯
+= )/(10714.179.01004.2228342h m L m N V n N ⨯=+⨯⨯=
)/(10188.1)(100
21
3302h m m L L V n o ⨯=⨯-⨯= 计算烟气百分比组成：
CO 2＇=12.45% SO 2＇=0.21% H 2O ＇=5.73% N 2＇=76.36% O 2＇=5.25%