Question

【題目】閱讀《“煤改氣”與燃氣蒸汽鍋爐》，回答問題．
“煤改氣”與燃氣蒸汽鍋爐
當前，大量散燒煤消費是造成霧霾的主要因素之一．數(shù)據(jù)顯示，我國直接燃燒煤炭產(chǎn)生的二氧化硫占全國總量的86%，產(chǎn)生的PM2.5占總量的50%以上，把工業(yè)鍋爐、居民取暖等用煤改為用電或氣，可以大幅減少直燃煤，極大改善空氣質(zhì)量．
針對燃煤取暖對空氣污染的貢獻率高（我市約為22.4%）這一問題，北京市啟動了農(nóng)村地區(qū)“煤改電”“煤改氣”工程，即用清潔能源替代燃煤．北京市“煤改氣”工程使用天然氣作為氣源，因為天然氣的熱值為3.8×107J/m3 ， 遠高于人工煤氣的熱值1.5×107J/m3 ．
如圖所示的燃氣蒸汽鍋爐，是用天然氣、液化氣、人工煤氣等氣體作燃料在鍋爐中燃燒，燃燒后的高溫煙氣通過煙氣導管在水套內(nèi)、外、中管里盤繞，最終經(jīng)煙囪排出爐外．此過程中氣體燃料燃燒釋放出來的能量不斷傳遞給水套中的水，使其溫度升高并產(chǎn)生帶壓蒸汽形成熱動力．

燃氣蒸汽鍋爐是整個水暖系統(tǒng)的核心，那么，它就不得不對水暖的能耗問題承擔主要責任．讓我們看一下藏在鍋爐背后的秘密：鍋爐“熱效率”．
所有生產(chǎn)燃氣鍋爐的廠家均聲稱其“鍋爐熱效率達到了90%以上”．那么，我們是不是應該認為：天然氣在鍋爐中燃燒釋放的能量至少有90%都被水吸收了呢？錯！鍋爐“熱效率”是指鍋爐將煤氣、天然氣等轉換成熱能的能力，也就是鍋爐內(nèi)燃料充分燃燒的能力，即燃燒在鍋爐中燃燒放出的熱量與等質(zhì)量的燃料完全燃燒時放出的熱量之比．至于水在鍋爐中被加熱吸收的熱量與鍋爐內(nèi)燃料燃燒放出熱量的比，可以用“熱交換率”來描述，與鍋爐“熱效率”的含義不同．
燃氣鍋爐煙囪口的廢氣溫度越高說明該鍋爐的“熱交換率”越低，大量的熱能沒有被水吸收而隨著煙氣被白白地排到了室外空氣中了．經(jīng)實地測試，某知名品牌燃氣鍋爐煙囪出風口的溫度為120℃，而絕大多數(shù)家用燃氣鍋爐煙囪的出風口溫度都在160℃以上，有的甚至達到了200℃．那么降低燃氣鍋爐煙囪的出風口溫度將是提高鍋爐“熱交換率”的有效途徑．
請根據(jù)上述材料，回答下列問題：
（1）在我國，當前造成霧霾的主要因素之一是 ．
（2）若某品牌燃氣鍋爐的“熱效率”為90%，該鍋爐燃燒10m3天然氣能放出J熱量．
（3）在燃燒程度一定的情況下，如何提高燃氣鍋爐的“熱交換率”？請至少寫出一條具體建議 ．

Answer 1

【答案】
（1）大量散燒煤消費
（2）3.42×108
（3）降低燃氣鍋爐煙囪的出風口溫度
【解析】(1)土壤塵、燃煤、生物質(zhì)燃燒、汽車尾氣與垃圾焚燒、工業(yè)污染和二次無機氣溶膠等是產(chǎn)生霧霾的主要原因，在我國，當前造成霧霾的主要因素之一是大量散燒煤消費；
(2)天然氣的熱值為3.8×107J/m3，燃氣鍋爐的“熱效率”為90%，該鍋爐燃燒10m3天然氣能放出的熱量為： ；
(3)降低燃氣鍋爐煙囪的出風口溫度將是提高鍋爐“熱交換率”的有效途徑．

所以答案是：(1)大量散燒煤消費；(2)3.42×108；(3)降低燃氣鍋爐煙囪的出風口溫度．

【考點精析】認真審題，首先需要了解燃料的熱值(熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質(zhì)量，單位是：千克)，還要掌握熱機的概念和效率(熱機：將內(nèi)能轉化成機械能的機器，統(tǒng)稱為熱機．熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率．熱機的效率是熱機性能的一個重要指標)的相關知識才是答題的關鍵．