第四章 习题答案
4-1 已知烟煤的干燥无灰基组成(%)为： C daf H daf O daf N daf S daf
测得空气干燥基水分M ad =3%，灰分A ad =15%，收到基水分M ar =5%，计算：
(1) 1kg 干燥无灰基煤折合成空气干燥基煤、收到基煤时，各为多少
(2) 收到基时该烟煤的组成百分率。
解：(1) 将干燥无灰基换算成空气干燥基后碳的含量为：
57.674.82100315100C 100M A 100C daf ad ad ad =⨯--=--= >
令1kg 干燥无灰基煤折合成x kg 空气干燥基煤，根据碳含量相等，则有
%57.67%4.821⨯=⨯x
得x =。
将空气干燥基换算成收到基后碳的含量为：
18.6657.673
1005100C M 100M 100C ad ad ar ar =⨯--=--= 令1kg 干燥无灰基煤折合成y kg 空气干燥基煤，根据碳含量相等，则有
%18.66%4.821⨯=⨯y
得y =。
(2) 由(1)可知，空气干燥基该烟煤的组成为：
C ad H ad O ad N ad S ad A ad M ad
~
15 3
则收到基该烟煤的组成为：
C ar H ar O ar N ar S ar A ar M ar 5
4-2 已知重油组成(%)为：
C H O N S M A
设某窑炉在燃烧时空气系数=，用油量为200kg/h ，计算：
(1) 每小时实际空气用量(Nm 3/h)；
）
(2) 每小时实际湿烟气生成量(Nm 3/h)；
(3) 干烟气及湿烟气组成百分率。
解：(1) 燃烧每千克重油理论需氧量为： 1004.22)32O 32S 212H 12C (V 0O 2⨯-+⨯+= 重油kg /Nm 271.21004.22)321.0325.02125.111287(
3=⨯-+⨯+=
燃烧每千克重油理论需空气量为：
重油kg /Nm 813.1021
100271.221100V V 30O 0a 2=⨯=⨯= 燃烧每千克重油实际需空气量为：
重油kg /Nm 976.12813.102.1V V 30a a =⨯=α=
每小时实际空气用量为：h Nm /2.2595976.122003=⨯ …
(2) 燃烧每千克重油产生的理论烟气量为：
21
79V 1004.22]28N 32S )18M 2H (12C [V V V V V 0O 0N 0SO 0O H 0CO 022222⨯+⨯++++=+++= 21
79271.21004.22]288.0325.0)1807.025.11(1287[⨯+⨯++++= 重油kg /Nm 466.113=
因为空气系数=，故燃烧每千克重油产生的实际烟气量为：
重油kg /Nm 629
.13813.10)12.1(466.11V )1(V V 30a 0=⨯-+=-α+= 则每小时产生的实际烟气量为h Nm /2726
629.132003=⨯ (3) 燃烧每千克重油产生的烟气中各组成量为：
kg /Nm 624.1100
4.2212871004.2212C V 3CO 2=⨯=⨯= kg /Nm 289.1100
4.22)1807.02
5.11(1004.22)18M 2H (V 3O H 2=⨯+=⨯+= ~
kg /Nm 0035.01004.22325.01004.2232S V 3SO 2=⨯=⨯=
kg /Nm 258.102179271.22.11004.22288.02179V 1004.2228N V 30O N 22=⨯⨯+⨯=⨯α+⨯=
kg /Nm 454.0V )1(V 30O O 22=-α=
故干烟气的组成为： CO 2 SO 2 O 2 N 2
湿烟气的组成为： CO 2 SO 2 O 2 N 2 H 2O
4-3 某窑炉使用发生炉煤气为燃料，其组成(%)为：
CO 2 CO H 2 CH 4 C 2H 4 O 2 N 2 H 2S H 2O
燃烧时
=，计算：
~ (1) 燃烧所需实际空气量(Nm 3/Nm 3煤气)；
(2) 实际生成烟气量(Nm 3/Nm 3煤气)；
(3) 干烟气及湿烟气组成百分率。
解：(1) 燃烧每立方米煤气所需理论氧量为： 1001]O S H 5.1H C )4n m (CH 22H 2CO [V 22n m 420O 2⨯-+++++= 33Nm /Nm 274.01001]2.04.15.14.0)442(5.2227.1229.25[
=⨯-⨯+⨯++⨯++=
燃烧每立方米煤气所需理论空气量为：
330O 0a Nm /Nm 305.121
100274.021100V V 2=⨯=⨯= 当=时，燃烧每立方米煤气所需实际空气量为：
330a a Nm /Nm 435
.1305.11.1V V =⨯=α= ;
(2) 燃烧每立方米煤气理论生成烟气量为：
0N 0SO 0O H 0CO 02
222V V V V V +++= 3
30O 22n m 4222Nm /Nm 105.221
79274.01001]9.464.124.0)242(5.234.47.129.256.5[21
79V 1001]N S H 2H C )2n m (CH 3O H H CO CO [2=⨯+⨯+⨯+⨯++⨯++++=⨯+⨯++++++++= 燃烧每立方米煤气实际生成烟气量为：
330a 0Nm /Nm 236.2305.1)11.1(105.2V )1(V V =⨯-+=-α+=
(3) 燃烧每立方米煤气产生的烟气中各组成量为：
1001]H mC CH CO CO [V n m 42CO 2⨯+++= 33Nm /Nm 348.01001]4.025.29.256.5[=⨯⨯+++=
100
1]4.14.0245.224.47.12[1001]S H H C 2n CH 2O H H [V 2n m 422O H 2⨯+⨯+⨯++=⨯++++= 33Nm /Nm 243
.0= 332SO Nm /Nm 014.010014.11001S H V 2=⨯=⨯
= 330O 2N Nm /Nm 603.12179274.01.110019.462179V 1001N V 22
=⨯⨯+⨯=⨯α+⨯= 、
330O O Nm /Nm 0274.0274.0)11.1(V )1(V 2
2=⨯-=-α= 故干烟气的组成百分率为：
CO 2 O 2 SO 2 N 2
湿烟气的组成百分率为
CO 2 O 2 SO 2 N 2 H 2O
4-4 题4-3中，当高温系数
=85%，空气、煤气均为20C ，计算实际燃烧温度。
若空气预热至1000C ，此时实际燃烧温度较不预热时提高了多少
解：先计算理论燃烧温度t th ： Vc t c V t c Q t a a a f f net th ++=
>
式中空气和煤气的在0-20
C 的平均比热容c a 和c f 可分别查表4-13和4-18得： c a =(Nm 3. C )，c f =(Nm 3. C )；
根据上题计算结果，V a =Nm 3煤气，V=Nm 3煤气；
而煤气低发热量可按下式计算：
S H 232H C 590CH 358H 108CO 126Q 24242net ++++=
代入上式得：=Q net +c f t f +V a c a t a =+×20+××20=
采用“内插法”计算理论燃烧温度t th ：
设t th =1700C ，c =，则： ××1700=6348>
3
Nm /kJ 8.60904.12324.05905.23587.121089.25126=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=
t th =1600C ，c =，则： ××1600=< 故 04.590363484
.6154634816001700t 1700th --=-- t th =1656.5C 则实际燃烧温度t p =t th =85%×=1408C 若将空气预热到1000C ，c a = kJ/(Nm 3. C ) 则=Q net +c f t f +V a c a t a =+×20+××1000= 设t th =2200C ，c =，则： ××2200=> t th =2100C ，c =，则： ××2100=7959< 求得t th =2145C ，则实际燃烧温度t p =t th =85%×2145=1823C
故当空气预热至1000C 时，实际燃烧温度比不预热时提高了415C 。