燃烧学结课考试题参考答案

“燃烧学”结课考试题参考答案

一、名词解释（每小题2分，共计10分）绝热火焰温度着火感应期燃料低位发热量过量空气系数预混火焰

二、填空（每空2分，共44分）

1、按照燃料和空气燃烧过程的气体动力学特性，固体燃料的基本燃烧方式可以分为层燃、流化床燃烧和煤粉燃烧三种O

2、液体燃料的雾化方式可分为介质雾化和机械雾化两种类型

3、某煤的工业分析成分和发热量如下Var,%Mar,%Aar,%FCar,%Qnet,ar,MJ/kg1810255220请计算，该煤质属于烟煤，1000吨该煤相当于

682.4吨标准煤某种动力用煤的工业分析成分如下，请判断这种煤的分类中挥发分烟煤（Vdaf=

28.6%）Var,%Mar,%Aar,%FCar,%

201020504、链锁反应的三个基本步骤是链的激发、链的传递和链的销毁

5、按照碳燃烧的异相反应理论，当反应温度低于1300℃时，碳粒表面反应的关键控制步骤是络合物离解反应

6、煤粒一次热解后，生成的产物分为两大类，分别是挥发分和焦炭

7.设某一反应温度由400C增至410℃时，反应速率将增加至原来的e=

2.718倍，该反应的活化能等于381939J/molo

8.煤粉燃烧过程中NO、•的生成类型主要是燃料型NO、.和热力型NQ.其主要成分是NO和NO O

29.列举四种煤的特种分析方法热重分析,着火指数分析,沉降炉实验,一维燃烧炉实验,热显微镜法,重力筛分法,比表面积法

三、简答题（每小题3分，共12分）

1、工程上常用的火焰稳定方法有哪些？答用小型点火火焰稳定主火焰；用钝体稳定火焰；用旋转射流稳定火焰；扩散火焰的稳定;用多孔板形成回流区稳定火焰采用射流喷入突然扩大的燃烧室，使在射流外侧形成回流区稳定火焰；使射流刚喷入燃烧室中就急剧拐弯，在拐弯处形成回流区稳定火焰

2.简述液体燃料燃烧的过程分为哪几步？答液体燃料首先蒸发汽化，再扩散到空气中与空气混合后燃烧（扩散燃烧）

3、写出扩散燃烧火焰高度（长度）与射流速度和射流喷口直径的关系式为强化湍流扩散火焰燃烧，通常可以采取哪些措施？

4.说明煤粉燃烧过程中一次风的作用答输送煤粉进入燃烧室；供给着火初期所需要的氧气四.根据碳的燃烧速度特点，可以把碳的燃烧过程分为哪几个控制区，请分析每个控制区的特点在每个控制区，为缩短碳的燃尽时间应该采取哪些措施？（18分）

1、按照碳的燃烧速度公式—+—*k可见碳的燃烧速度受氧气扩散过程和碳氧化合反应的动力学因素双重作用，燃烧速度的控制因素取决于扩散过程和化学反应动力学过程的相对强弱如果扩散系数远小于化学反应速度常数，则反应处于扩散燃烧控制区；如果扩散系数远大于化学反应速度常数，则反应处于动力燃烧控制区；如果扩散系数和化学反应速度常数的数量级相当，则反应处于过渡燃烧控制区

2、每个控制区的特点1）扩散控制燃烧区燃烧时扩散速度远大于化学反应速度，发生在燃烧温度很高时，使得所有扩散到碳表面的氧立即全部反应掉，整个碳的的燃烧速率取决于氧扩散到炭表面的速率此时，燃烧速度可以认为与温度无关，而只取决于氧浓度和氧向碳表面的扩散能力2）动力控制燃烧区燃烧时化学反应速度远小于扩散速度，发生在燃烧温度不高时，使得碳表面的氧浓度等于周围环境中的氧浓度，燃烧速率取决于化学反应动力学因素此时,燃烧速度可以认为与氧浓度无关，而只取决于燃烧温度3）过渡燃烧区燃烧时扩散和化学反应因素均不可忽略碳表面的的氧浓度介于扩散和动力燃烧之间此时，燃烧速度与氧浓度及其扩散能力，和燃烧温度均有密切关系

3、改善碳粒燃尽时间措施1）扩散燃烧区减小碳粒的粒径；提高碳粒和氧的混合效果，例如提高氧浓度，增加空气量；延长停留时间2）动力燃烧区提高反应区温度；减小碳粒的粒径；延长停留时间3）过渡燃烧区减小碳粒的粒径；提高碳粒和氧的混合效果，例如提高氧浓度，增加空气量；提高反应区温度；延长停留时间五.试分析旋流煤粉燃烧器出口煤粉气流的着火过程,并说明强化煤粉气流着火的主要措施（18分）

1、煤粉着火过程1）旋流煤粉燃烧器的特点是一次风在中心，以直流射流或者旋转射流的型式进入燃烧室；二次风在一次风的周围，分为一股或者多股送入燃烧室，二次风通过叶片或者涡壳产生旋转射流2）如果旋转射流的旋流强度足够大，在一次风中心区域会产生回流区，回流区的压力低于其下游的高温烟气的压力，由此会卷吸下游处的高温烟气进入回流区，与出于低温状态的没有着火的煤粉气流（一次风）混合，对一次风煤粉气流进行加热3）煤粉气流在回流区高温烟气以及周围高温烟气和炉壁的辐射和对流换热作用下迅速升温，达到着火条件，析出挥发分实现着火4）挥发分着火后会迅速加热焦炭，使焦炭达到着火温度，如果此时二次风适时混入，则焦炭着火，完成了煤粉的着火

2、强化煤粉着火的主要措施1）将煤粉磨得更细一些，比表面积的增加有利于煤粉颗粒迅速获得着火热；2）提高一次风和二次风温，有利于减小煤粉的着火热；3）在保证煤粉输送安全和挥发分着火所需氧气的前提下，尽量减小一次风率；4）燃烧器附近布置卫燃带，提高着火区域的炉壁温度；5）选择合适的旋流强度，形成合适尺寸和位置的回流区；6）组织良好的炉内高温烟气的合理流动，保证后期二次风和焦炭的适时混合。