La combustió és una reacció química ràpida entre el combustible i l'oxigen. Quan els elements combustibles del combustible es combinen amb O2, es libera energia calorífica. Durant la combustió, els elements combustibles com el Carboni, Sulfur, Hidrogen, etc., es combinen amb l'oxigen i produeixen les seves respectives oxides. La font d'oxigen en la combustió del combustible és l'aire. En volum, hi ha un 21% d'oxigen present a l'aire i en pes, un 23,2%. Encara que hi ha un 79% (en volum) de nitrògen a l'aire, no té cap paper en la combustió.
De fet, el nitrògen porta el calor produït durant la combustió a la caldera de vapor. Segons la teoria de la combustió, la quantitat d'aire necessària per a la combustió és la que proporciona suficient O2 per oxidar completament els elements combustibles del combustible. Aquesta quantitat d'aire es coneix normalment com a requeriment d'aire ESTICHIOMÈTRIC.
Aquesta quantitat d'aire depèn de la naturalesa del combustible. Els requeriments d'aire ESTICHIOMÈTRIC per a diferents combustibles s'obtenen per anàlisi del combustible i es donen a continuació en forma de taula,
Combustible |
Massa d'aire ESTICHIOMÈTRIC / unitat de massa de combustible |
Carboni bituminós |
11,18 |
Carboni antiasfáltic |
10,7 |
Coque |
9,8 |
Líquids |
7,5 |
Turba |
5,7 |
Fuel oil residual |
13,85 |
Fuel oil destil·lat (Gas Oil) |
14,48 |
Gas natural (base metànic) |
17,3 |
Per aire suficient,
Ja hem dit que en pes, hi ha un 23,2% d'O2 present a l'aire. Per tant, la quantitat d'aire necessària per proporcionar 2,67 g d'O2 és
Segons la teoria ideal de la combustió, després de la combustió d'un gram de carboni (C), el producte de la combustió conté només 3,67 g de CO2 i
de N2.
En pes, el requeriment d'aire per proporcionar aquesta quantitat d'O2 és
Després de la combustió d'un gram de carboni (C), el producte de la combustió conté només 2,33 g de CO i
de N2.
A partir de les equacions (1) i (2) és clar que, degut a la combustió amb aire insuficient, la pèrdua de calor durant la combustió d'un gram de carboni és
.
Per tant, l'aire necessària per a la combustió d'un gram de sulfur, és
Per tant, el producte de la combustió, després de completar la combustió d'un gram de sulfur, conté 2 g de SO2 i
