五、计算题
1. 已知煤炭的重量组成为：C 77.2%，H 5.2%，N 1.2%，S 2.6%，O 5.9%，灰
分7.9%。计算完全燃烧时燃料（煤）与空气的理论质量比，并计算燃烧烟气的组成（对气态组分以体积百分比表示，对固体组分以g/m3N表示）。 2. 粉尘由dp=5μm和dp=10μm的粒子等质量组成。除尘器A的处理气量为Q，
对应的分级效率分别为70%和85%；除尘器B的处理气量为2Q，其分级效率分别为76%和88%。
试求：（1）并联处理总气量为3Q时，总除尘效率；
（2）总处理气量为2Q，除尘器B在前，2台除尘器A并联在后串联的总效率。
3. 用Orsat烟气分析仪测得烟气成分如下：CO2和SO2总计为310.7%，O2为8.2%，
不含CO，求过剩空气系数。若实测烟尘浓度为4200㎎/m，校正至过剩空气系数α=1.8时，烟尘浓度是多少？
4. 某三通道电除尘器，气流均匀分布时总效率为99%，若其它条件不变，气流
在三个通道中分配比例改变为1:2:3时，总效率变为多少？ 5. 试验测得固定床吸附器的保护作用随床长的变化如下：
床长（m）： 10 40 70 100 保护作用时间（min）： 20 320 650 980 求：（1）吸附区前进的线速度；
（2）吸附区的不饱和度为0.6时，吸附区的形成时间。
6. 某铜冶炼厂的烟筒高150m，烟云抬升高度为75m, 其SO2排放速率为1000g/s.
估算下风向5km 处的SO2地面浓度. 假定风速为3m/s, 大气稳定度为C. 在相同条件下，若新建一座烟筒以使地面浓度降低为现在的50%，烟筒高度应为多少米？
7. 某电除尘器的除尘效率为90%，欲将其除尘效率提高至99%。 有人建议使用
一种添加剂可以改变滤饼的比电阻，从而使电除尘器的有效驱进速度提高一倍。 若此建议可行，电除尘器的效率能满足要求吗？也有人建议，通过提高电除尘器的电压即可满足将除尘效率提高至99% 的要求。若按此建议，电除尘器的电压应增加多少？
8. 某板式高压静电除尘器的分割直径为0.9?m，有关法规规定排气中含尘量不
得超过500mg/m3。
假定：a. 电除尘器入口处的粉尘浓度为30000 mg/m3；
b. 德意希方程的形成为?i＝1－exp(-Kdp)，
其中?i：分级效率；K：经验常数；dp: 颗粒直径，（?m）； c. 粒径分布如下：
重量百分比范围％ 20 25 25 20 10 平均粒径（?m） 3.5 8.0 13.0 19.0 45.0 试确定：（1）该静电除尘器的总除尘效率;
（2）出口处烟气中粉尘浓度是否满足有关法规的规定。
9. 已知重油元素分析结果如下：
C：85.5% H：11.3% O：2.0% N：0.2% S：1.0%
试计算：（1）燃油1kg所需的理论空气量和产生的理论烟气量。 （2）干烟气中SO2的最大浓度（按生成的硫化物中SO2占95% 来考虑）。 （3）当空气的过剩量为15%时，所需的空气量及产生的烟气量。 10. 100万kw的燃煤电站的能量转换效率为40％，所燃煤的热值为26,700
kJ/kg，灰分含量为12％，假定50％的灰分以颗粒物形式进入烟气。现在用电除尘器捕集烟气中的颗粒物（飞灰），其参数为 粒径区间，μm 0～5 5～10～20～40 >40 10 20 粒子的质量百分14 17 21 23 25 比，％ ESP的捕集效70 92.5 96 99 100 率，％ 试计算该电厂排放颗粒物的量，以kg/s计。 11. 已知某电厂的烟气温度为473K，压力等于96.93kPa，湿烟气量
Q=10400m3/min，含水汽6.25％（体积）。奥萨特分析仪分析的结果为：CO210.7%，O28.2%，不含CO。污染物排放的质量流量是22.7kg/min。求： （1） 污染物排放的质量速率（以t/d表示）； （2） 污染物在烟气中的浓度； （3） 燃烧时的空气过剩系数。
12. 甲烷在空气过剩20％的条件下完全燃烧。已知空气的湿度为
0.0116mol(H2O)/mol(干空气)，试计算： （1） 燃烧1mol甲烷需要的实际空气量； （2） 燃烧产物的量以及烟气组成。
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13. 下表是某种城市垃圾的组成。该垃圾的热值为2.2kcal/g，密度为0.38t/m。
－6
燃烧后湿烟气的组成为：7.2％的CO2，10.9％的O2，300×10的CO和100
－6
×10的NOx。试计算： （1）空气过剩百分比；
（2）10m3/h的焚烧炉所需要的供气速率； （3）排气中的SO2体积分数。 成分分析 元素分析 成分 质量分数/% 组成 质量分数/% 金属 8.7 水分 28.16 纸张 44.2 碳 25.62 塑料 1.2 氧 21.21 毛皮，橡胶 1.7 氢 3.45 织物 2.3 硫 0.10 木头 2.5 氮 0.64 食物残渣 16.6 灰分 20.82 玻璃 8.5 园林废物 12.6 其他 1.7
14. 处于某市东部远郊平原地区的某燃煤电厂，烟囱有效高度为137m，当时当地
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的SO2污染物容许排放控制系数P=34t/(m·h)，试问该电厂SO2容许排放量为多少？若该电厂增加一组发电机组，新增的发电机组燃煤锅炉的SO2排放量为0.6t/h，则新建排烟烟囱的有效高度应为多少？
15. 某电厂的烟囱直径为6.71m，排气速率为24.4m/s，烟气温度123℃。此工厂
的海拔高度约为1920m，烟囱高度180m，因此烟囱的海拔高度约为2100m，该高度的气压约为790kPa，年均气温为10℃。估算风速分别为1、3、10和30m/s时的烟气抬升高度。
16. 某电除尘器实测除尘效率为90％，现欲使其除尘效率提高至99％，集尘板
面积应增加多少？
17. 某电除尘器由两个平行的通道组成，每个通道处理气体量相等，其除尘效率
为95％。现维持处理气体总量不变，但气流分布发生偏差，三分之二的气体进入第一个通道，另外的气体进入第二通道。其他条件不变时，试计算电除尘器的除尘效率。
18. 装机容量为750 MW的燃煤电站欲用布袋除尘器控制飞灰排放。根据经验选
取气布比为1.5m/min，电站满功率运行时需要处理的烟气体积为
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42480m/min，试计算需要的过滤面积。若布袋长12m、直径30cm，试计算所需布袋的总数。
19. 一锅炉每分钟燃煤1000kg，煤炭热值为26000kJ/kg，煤中氮的含量为2％（质
量分数），其中20％在燃烧中转化为NOx。如果燃料型NOx占总排放的80％，计算：
（1）此锅炉的NOx排放量； （2）此锅炉的NOx排放系数；
（3）安装SCR，要求脱氮率为90％，计算需要NH3的量。
20.活性炭处理废气中的甲苯，处理气体的温度为100oF，流量30 m3/min，其中甲苯的莫尔分率为0.005（即0.5％）。假设去处效率为100％，一次连续工作时间8小时，试计算下面两种情况下的活性炭使用量：
（1）活性炭不再生，用后即抛弃；
（2）活性炭在300 oF时再生，直到出口气体中含有0.5％的甲苯。
