Теория горения угля

سوزان، سوخت و اکسیژن میان یک واکنش شیمیایی سریع است. وقتی عناصر قابل سوزانه سوخت با O2 ترکیب می‌شوند، انرژی حرارتی تولید می‌شود. در طول سوزان، عناصر قابل سوزانه مانند کربن، گوگرد، هیدروژن و غیره با اکسیژن ترکیب شده و اکسیدهای مربوطه را تولید می‌کنند. منبع اکسیژن در سوزان سوخت هوا است. حجمی ۲۱٪ از اکسیژن در هوا وجود دارد و وزنی ۲۳.۲٪. اگرچه ۷۹٪ (حجمی) نیتروژن در هوا وجود دارد اما نقشی در سوزان ندارد.
در واقع نیتروژن حرارت تولید شده در طول سوزان را به دیواره بخار می‌برد. بر اساس نظریه سوزان، مقدار هوا مورد نیاز برای سوزان آن است که O2 کافی برای تکمیل اکسیداسیون عناصر قابل سوزانه سوخت فراهم کند. این مقدار هوا معمولاً به عنوان نیاز هوای STOICHIOMETRIC شناخته می‌شود.

این مقدار هوا به نوع سوخت بستگی دارد. نیازهای هوای STOICHIOMETRIC برای سوخت‌های مختلف از طریق تجزیه و تحلیل سوخت به دست می‌آید و در جدول زیر آورده شده است،

سوزان سنگ زغال

برای هوا کافی،

ما قبلاً گفتیم که از نظر جرمی ۲۳.۲٪ O2 در هوا وجود دارد. بنابراین مقدار هوا مورد نیاز برای فراهم کردن ۲.۶۷ گرم O2 است

بر اساس نظریه سوزان مطلوب، پس از سوزان یک گرم کربن (C)، محصولات سوزان فقط ۳.۶۷ گرم CO2 وN2.

سوزان سنگ زغال با هوا کمتر از حد مورد نیاز

از نظر جرمی، مقدار هوا مورد نیاز برای فراهم کردن این مقدار O2 است

پس از سوزان یک گرم کربن (C)، محصولات سوزان فقط ۲.۳۳ گرم CO وN2.
از معادلات (۱) و (۲) مشخص است که به دلیل عدم کافی بودن هوا در سوزان، گرمای از دست رفته در طول یک گرم سوزان سنگ زغال است.

سوزان گوگرد

بنابراین، هوا مورد نیاز برای سوزان یک گرم گوگرد، است