热工历次作业整理。
作业一。1、 三种状态的燃料中包含哪两种燃质？为什么这样分类？
三种状态的燃料中包含两种燃质，即：固态炭和可燃气体。
气体燃料：可燃气体。
液体燃料：加热气化，大分子气态烃高温裂化固态炭和小分子烃或氮气（可燃气体）
固体燃料：受热挥发出可燃气体，剩下固态炭粒。
2、 影响固态炭燃烧速度的因素有哪些？实际生产中如何提高燃烧速度？
固态炭的燃烧指的是单位时间内单位炭粒表面所烧掉的炭量，其由化学反应速度和扩散速度决定。因而受初始温度，煤粉粒度，空气接触面积及对流强度的因素影响。
在实际生产中炭的燃烧一般在扩散燃烧区内进行。
强化燃烧的途径：①加强煤粉与空气的混合；②提高空气与煤气的相对速度。
3、 影响混合可燃气体燃烧速度的因素有哪些？实际生产中如何提高燃烧速度？
混合物中可燃气体的含量、气体种类，燃烧温度，燃烧管道尺寸影响火焰传播速度。
提高燃烧速度的方法：
混合物的初温提高，可使邻近层气体较早达着火温度而燃烧，火焰传播速度加快；
增加燃烧管道尺寸，单位体积气体的散热量相对减少，火焰传播速度提高；
压力的影响，一般窑内压力在1个大气压左右，其影响较小，可以不考虑。
4、 什么叫着火温度和着火浓度范围？
着火温度：任何燃料的燃烧都有“着火”和“燃烧”两个阶段，由缓慢氧化反应转变为剧烈氧化反应的瞬间叫着火，转变时的最低温度称为着火温度（在一定条件下燃料稳定燃烧的最低温度）
着火温度：气体燃料与空气的比例，必须在一定的范围内才能进行燃烧，这一范围叫着火浓度范围或着火浓度极限。（**极限：
如果煤气与空气在容器内混合均匀，且在着火浓度范围内，当有明火存在时，瞬间会产生温度很高的燃烧产物，压力急剧增大，可产生**现象，故着火浓度极限又叫**极限。）
5、 式列表比较说明气体燃料的三种燃烧方法，并分别说明影响火焰长度及稳定性的因素和控制方法。
作业二。1、 重油的燃烧为什么常用雾化燃烧法而不是气化燃烧法？
重油的雾化和气化其目的都是为了提高燃烧速度。相比较而言重油气化设备多、成本高、一般不用；轻油气化过程简单、设备少，但油价高。而重油雾化燃烧迅速完全、设备简单、所用油品位低、火焰能满足要求、应用广泛。
2、 影响两种雾化过程的因素有哪些？如何影响雾化效果？
机械雾化的影响因素：油压、油粘度、油喷出速度、涡流程度及喷咀结构等。
在喷嘴结构一定时，油压越高，油粘度越低，油喷出速度越高。涡流程度越高，则雾化效果越好。
介质雾化影响因素有粘度、表面张力（内因指油）、雾化介质相交角、雾化介质用量、雾化介质密度（外因指介质）
油粘度：雾滴直径与油粘度成正比即：粘度越大，雾滴越粗。该影响随介质速度的减少而越加明显，操作时要求粘度不变——保持油温度不变、重油品位变化——粘度变化 ——调整油温。
表面张力：表面张力大，雾滴粗。实际上，不同油品表面张力相差不大，且表面张力与油温关系不大，故该影响可以不考虑。
相交角度：角度越大，相对速度越大，接触时间越长，接触面积越大，雾滴越细。
介质用量：用量大，动量大，雾滴细。
介质密度：密度大，冲击力大，雾滴细。操作中，雾化介质一定时，只要保证油温恒定，雾滴细度基本不变。
3、 压力和介质种类对介质雾化有什么影响？高压雾化的压力范围是什么？
高压雾化的压力范围为：101.3～709.28kpa
4、 高压雾化时，介质为什么要预热或过热？相应的温度是多少？
雾化介质压力大，流速快，属于高压气体的流动，所以用量极少，且在雾化介质出口处，与油流相遇时，产生绝热膨胀，体积急剧增加，单位体积的热焓降低，温度急剧下降，一方面可以冷却烧咀，使用时间会增长；但另一方面使油粘度增大，雾化效果差。为弥补绝热膨胀造成的温度降，压缩空气必须预热，饱和蒸汽必须过热。蒸汽过热温度是250~340℃
5、 玻璃池窑常用哪种燃烧器？有什么特点？
原理：压力相近的雾化介质喷入油中——油流变成泡沫——从喷孔喷入窑内——雾化介质急剧膨胀——鼓碎气膜。
特点：火焰覆盖面积大、雾化***、油耗低、噪声小；气压与油压高、内混室易结焦、火焰不易转弯。
作业三。1、 比较说明空气煤气，水煤气，混合煤气制备过程和使用特点。
2、 水煤气气化过程为什么会有吹气和吹风两个阶段？
因为水煤气气化过程中发生的反应多为吸热反应，如果连续不断地通入蒸汽，则燃料层温度会降低，使得气化反应减慢以致多为吸热反应，所以生产上常将水煤气的气化过程分为吹气和吹风两个阶段，即利用炭与空气反应产生的热量来维持整个反应过程的温度。
3、 混合煤气制备过程中各料层的反应，煤气组成及含量随高度如何变化？
4、 评价气化过程有哪些指标？消耗量是如何定义的？气化剂的用量如何确定？
主要指标：煤气质量、煤气产率、气化强度和气化过程的效率。
*煤气的质量：指煤气组成、发热量。煤气产率：
气化1kg煤所得到的煤气产量，又称气化率。气化强度：单位时间内，发生炉单位截面上所气化的煤量1kg /m3h。
气化过程的效率。指气化效率、热效率可根据热平衡计算。
比消耗量：每气化1 kg煤所消耗的气化剂用量，分蒸汽耗量，空气耗量。
在混合煤气的气化剂消耗量计算上，由于蒸汽和空气在混合物内所占的比例与蒸汽的饱和温度相对应，所以改变蒸汽和空气混合物的温度也就改变了蒸汽的送入量。在计算蒸汽消耗量前必须先知道空气的消耗量。煤料气化时的空气消耗量可按氮平衡求得。
然后根据常用范围内蒸汽饱和含量乘上气化1kg煤所需的空气消耗量va，得到蒸汽消耗量。
5、 请说明煤气发生炉的基本结构及要求。
煤气发生炉的基本结构包含：炉身、加煤装置、搅拌装置、炉篦和排灰装置。
炉身：炉身多为圆筒形，高度为有效高度（炉身的有效高度指的由风汽冒顶到煤气出口下缘。这一高度根据所用的燃料及炉内燃料层高度所决定）加上煤气出口下缘到炉顶的高度。
加煤装置：加煤装置必须使煤块沿炉膛截面均匀分布并尽量减少偏析，既要使煤料不进一步破碎，同时还要防止煤气从发生炉泄漏到厂房并不让空气进入发生炉。
搅拌装置：搅拌可使煤料在炉膛截面上分布均匀。气化弱粘结性煤时，可把上部表面形成的粘结性煤壳打碎并将顶层的煤层搅松。
炉篦（风汽帽）：炉篦是发生炉的重要组成构件之一。回转炉篦具有分配气化剂，打碎灰渣和连续而均匀地排灰的作用。
排灰装置：对排灰装置的要求是能够连续均匀地排灰，以保证气化过程的稳定进行。
作业四。1、 我国目前常用的窑型有哪几种？结构特征是什么？
我国目前基本采用火焰池窑。
火焰池窑的结构由玻璃熔制、热源供给、余热**、排烟供气四部分组成。
2、 试叙述池窑熔化部火焰空间与窑池的作用及砖结构和钢结构。
火焰空间：火焰空间内充满来自热源供给部分的火焰气体（可能含有部分未燃物）。在此，火焰气体将自身热量传给玻璃液、窑墙和窑顶。
火焰空间应使燃料完全燃烧，保证供给熔化、澄清所需的热量，并尽量减少热量损失。
窑池：窑池使配合料熔化成玻璃液并进行澄清的地方。它应能供给足够量的熔化完全的透明的玻璃液。窑池应具备耐玻璃液冲刷和侵蚀的能力。
钢结构：立柱，拉条，上、下巴掌铁，池壁顶铁，柱角钢，主梁，次梁。
3、 气体空间有几种分隔形式？各有什么特点？日用池窑和浮法窑各采用哪几种分隔？
气体空间分隔的形式有两种——完全分隔和部分分隔。平板窑只用部分分隔，日用窑二者都用。
全分隔优点：①免除熔化部想冷却部散热，减少熔化部的热量支出；②减轻冷却部散热的负担，减少了冷却部面积；③冷却部的温度只受玻璃液流动的影响，便于控制。
全分隔不足：冷却部需设置备用加热系统，结构复杂。
全分隔结构：用一道墙把熔、冷两部分分开，在桥墙上方或两道墙（中间有空隙）分开。
4、 玻璃液有几种分隔形式？各有什么特点？日用池窑和浮法窑各采用哪几种分隔？
玻璃液的分隔装置有浅层分隔和深浅分隔两种。
日用池窑大多采用的是深层分隔，浮法窑通常用浅层分隔。
5、 小炉的作用是什么？燃油与燃气的小炉在结构上有什么区别？
小炉的作用：小炉的结构保证了火焰具有一定的长度，有足够大的覆盖面积紧贴玻璃液面，不发飘，不分层，满足了窑内所需的温度和气氛。另外小炉也是连接蓄热室（或换热室）和窑内空间的气体通道。
燃油小炉与燃气小炉（如图）其结构相似，但由于可燃气体与空气预热后不能相混，以防止**。故在燃气小炉中有具有分隔作用的舌头（7）；此外燃油小炉在结构上多一个燃油喷嘴砖（13）。
作业五。1、 玻璃液的热对流对窑炉设计与操作利弊有哪些？
合理设计方面。
1）提高产量：加深熔化带、加大向投料口的对流，提高熔化率。
2）改善质量：增设耳池、加强横向液流以清除表面浮渣、改善横向玻璃液的温度均匀性。
热工作业整理
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热质第五章作业
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