燃烧理论与技术作业

燃烧理论与技术——作业题

第一组测试题：

1、什么是反应级数？反应级数与反应物初始浓度之间的关系如何？

答：化学反应速率表达式ω=kc A a c B b中,浓度指数之和n=a+b即为反应级数。反应级数与反应物初始浓度的关系：ω=-dc/dτ=kc n(n——反应级数)

2、什么是着火孕育时间？请图示。并解释：为何堆放在煤场上的煤在常温下也经常会发生自燃，而直吹式煤粉锅炉一次风管道中的煤粉在高于150℃的条件下也不会发生自燃？

1)答：着火孕育时间：满足临界着火条件下，可燃混合物从开始反应到出

现火焰需要的时间，其物理意义为：从环境温度T

0升高到着火温度T

C

所需要

的时间。

如右图所示：

系统的温度变化与反应放热和系

统散热量的差值有关。

①对于曲线Ⅰ、Ⅱ，热量之差越

来越接近于零，系统温度逼近渐近线

T

lj

。

②对于Ⅲ，系统温度不断升高，

在t时出现拐点，拐点之前的那段时间

就是着火孕育时间。

③提高初温相当于缩短着火孕育时间如曲线Ⅳ、Ⅴ。

2)答：着火、熄火是反应放热因素和散热因素相互作用的结果：堆放在

煤场上的煤在常温下发生氧化作用，反应放热大于散热，故能发生自燃；而直吹式煤粉锅炉一次风管道中的煤粉尽管温度高达150℃，但其散热大于放热，故无法发生自燃。

3、为什么扩散火焰不容易脱火也不容易回火？为什么全预混火焰既容易脱火也

容易回火？结合火焰区域的图进行解释。

答：扩散燃烧时所形成的火焰即为扩散火焰；同理，预混燃烧时所形成的火焰即为预混火焰。

扩散燃烧时，燃烧缓慢，燃烧

空间热强度低。扩散火焰的稳定燃

烧范围宽，故不容易脱火也没有回

火的危险。

而预混火焰形成的火焰短，火

焰温度高，要注意防止其发生脱火

和回火。

4、试解释为什么相同煤制成的水煤浆和煤粉着火温度不同？

答：水煤浆由65%-70%不同粒度分布的煤，29-34%左右的水和约1%的化学添加剂制成的混合物。水煤浆在燃烧时。里面水分的加热蒸发需要大量的热，故即使是相同煤制成的水煤浆和煤粉着火温度也不会相同。

5、当一个反应由很多中间步骤完成时，反应速率是由步骤中哪些步骤决定的？

答：反应速率由反应速率最慢的一个步骤决定，又称限速步骤。