燃烧学试卷（郭冠中整理）

内蒙古科技大学2007/2008 学年第一学期

《燃烧理论与设备》考试试题B

一、名词解释（共10题，每题4分，共40分）

1. 说明煤的化学组成以及各种组分的作用。 2. 写出固体材料干燥成分的定义和表达式。 3. 燃料在完全燃烧时的产物中有哪些主要成分？ 4. 链锁反应有哪几个基本步骤和基本类型？ 5. 什么是强迫着火？举出两个强迫着火的实例。 6. 什么是煤的高发热量和低发热量？。 7. 火焰传播的基本方式有哪几种？

8. 说明预混火焰式煤气燃烧器的燃烧特点和安全特性。 9. 液体燃料燃烧有哪几种基本方式？ 10. 说明碳表面气固异相反应的五个步骤。

二、简述题（共2题，每题15分，共30分）

1.什么是化学反应速率？简述各种因素对化学反应速率的影响。 2.简述热力着火理论并分析说明散热强度对着火的影响。

三、问答与解释（共2题，每题6分，共12分）

1. 分析煤堆在煤场上日久后为什么容易自燃，提出防止自燃的措施。 2. 分析扩散火焰式燃烧器的下列现象：

管子横截面积越大，扩散火焰高度越高。 环境中氧浓度越低，扩散火焰高度越高。

四 四、计算题（18分）（第一小题3分，2-4题每题5分）

某厂加热炉采用混合煤气作为燃料，该炉子的热负荷为6980KW,混合煤气的 成分见下表，

混合煤气 试计算：

CO2 4 C2H0.86 O2 0.32 5 H2 18.7CH4 7.74 CO 21.25 N2 37.12 10.24 1 该混合煤气的发热量时多少？ 2 每小时供应炉子多少立方米煤气？

3 为保证完全燃烧，若要求空气消耗系数为1.05，每小时供应多少立方米空气？ 4 每小时理论废气量和实际废气量有多少？

（计算时忽略炉子的吸气和漏气，忽略空气中的水分） 计算中可能用到的资料：

Q低＝4.187（3046×CO%+2580×H2%＋8550×CH4%+14100×C2H4%+5520×H2S%+….）

L0=4.76〔0.5CO+0.5H2＋?（n+m/4）CnHm+3/2H2S－O2〕×10-2 V0= [CO+H2＋?（n+m/2）CnHm+2H2S+CO2+N2+H2O]/100+0.79L0 一、名词解释（共10题，每题4分，共40分）

1. 说明煤的化学组成以及各种组分的作用。 ?

各种煤都是由某些结构极其复杂的有机化合物组成的，有关这些化合物的分子结构至今还不十分清楚。根据元素分析值，煤的主要可燃元素是碳，其次是氢，并含有少量的氧、氮、硫它们与碳和氢一起构成可燃化合物，称为煤的可燃质．除此之外，在煤中还或多或少地含有一些不可燃的矿物质灰分(A)和水分(W)，称为煤的惰性质。 ? ? ?

一般情况下，主要是根据煤中C、H、O、N、S诸元素的分析值及水分和灰分的百分含量来了解该种煤的化学组成。

碳(c) ：碳是煤的主要可燃元素。它在燃烧时放出大量的热。煤的炭化程度越高，含碳量就越大。

氢(H)：氢也是煤的主要可燃元素，它的发热量约为碳的三倍半，但它的含量比碳小很多。当煤的炭化程度加深时．由于含氧量下降，氢的含量是逐渐增加的，并在含碳量为85％时达到最大值。以后在接近无烟煤时，氢的含量又随着炭化程度的提高而不断减少。 ? ?

氧(O) 氧是煤中唯一的有害物质，因为它和碳、氢等可燃元素构成氧化物而使它们失去进行燃烧的可能性。

氮(N) 氮在一般情况下不参加燃烧反应，是燃料中的惰性元素。但在高温条

件下，氮和氧形成NOx，这是一种对大气有严重污染作用的有害气体。煤中含氮量为0.5-2％，对煤的干馏工业来说，是一种重要的氮素资源，例如，每100kg煤可利用其中氮素回收7－8kg硫酸铵 2. 写出固体材料干燥成分的定义和表达式。 ?

煤的含水量(全水分)很容易受到季节、运输和存放条件的影响而发生变化，所以燃料的应用成分经常受到水分的波动而不能反映出燃料的固有本质。为了便于比较，常用不含水分的干燥基中各组分的百分含量来表示燃抖的化学组成，称为“干燥成分”。即 ?

C干％+H干％+O干％+N干％+S干％+A干％=100％

3. 燃料在完全燃烧时的产物中有哪些主要成分？ 4. 链锁反应有哪几个基本步骤和基本类型？

分支链锁反应和不分支链锁反应

步骤：链的激发；链的传递；链的中断 5. 什么是强迫着火？举出两个强迫着火的实例。

外界对局部的可燃混合物进行加热，并使之着火，之后火焰传播到整个可燃混合物中，这种使燃料着火的方法成为强迫着火。

热球点火；电火花点火；热金属块点火；辐射能点火；电热丝点火；热气流点火等 6. 什么是煤的高发热量和低发热量？ 7. 火焰传播的基本方式有哪几种？

8. 说明预混火焰式煤气燃烧器的燃烧特点和安全特性。 9. 液体燃料燃烧有哪几种基本方式？ 10. 说明碳表面气固异相反应的五个步骤。

（1）氧必须扩散到碳表明（2）扩散到碳表面的氧被表面吸附（3）吸附在碳表面的氧在表面进行反应，形成反应产物（4）反应产物从表面解吸（5）解吸的产物从碳表面扩散出去。