La combustión es una reacción química rápida entre el combustible y el oxígeno. Cuando los elementos combustibles del combustible se combinan con O2, se libera energía térmica. Durante la combustión, los elementos combustibles como carbono, azufre, hidrógeno, etc., se combinan con el oxígeno y producen sus respectivos óxidos. La fuente de oxígeno en la combustión del combustible es el aire. Por volumen, hay un 21% de oxígeno en el aire y por peso es un 23.2%. Aunque hay un 79% (por volumen) de nitrógeno en el aire, no juega ningún papel en la combustión.
De hecho, el nitrógeno transporta el calor producido durante la combustión a la chimenea de la caldera de vapor. Según la teoría de la combustión, la cantidad de aire necesaria para la combustión es aquella que proporciona suficiente O2 para oxidar completamente los elementos combustibles del combustible. Esta cantidad de aire se conoce normalmente como el requisito de aire ESTOCIOQUIMÉTRICO.
Esta cantidad de aire depende de la naturaleza del combustible. Los requisitos de aire ESTOCIOQUIMÉTRICO para diferentes combustibles se obtienen mediante el análisis del combustible y se presentan en la tabla a continuación,
Combustible |
Masa de aire ESTOCIOQUIMÉTRICO / masa unitaria de combustible |
Carbón bituminoso |
11.18 |
Carbón antracita |
10.7 |
Coque |
9.8 |
Líquido |
7.5 |
Turba |
5.7 |
Aceite residual |
13.85 |
Aceite combustible destilado (gasóleo) |
14.48 |
Gas natural (base metano) |
17.3 |
Para un aire suficiente,
Ya hemos dicho que en términos de masa, hay un 23.2 % de O2 en el aire. Por lo tanto, la cantidad de aire necesaria para proporcionar 2.67 g de O2 es
Según la teoría ideal de la combustión, después de la combustión de 1 g de carbono (C), el producto de la combustión contiene solo 3.67 g de CO2 y
de N2.
Por peso, el requerimiento de aire para proporcionar esta cantidad de O2 es
Después de la combustión de 1 g de carbono (C), el producto de la combustión contiene solo 2.33 g de CO y
de N2.
A partir de las ecuaciones (1) y (2) queda claro que debido a la combustión con aire insuficiente, la pérdida de calor durante la combustión de 1 g de carbón es
.
Por lo tanto, el aire necesario para la combustión de 1 g de azufre es
Por lo tanto, el producto de la combustión, después de completar la combustión de 1 g de azufre, contiene 2 g de SO2 y
de
