कोयला दहन सिद्धांत

ज्वलन ईंधन और ऑक्सीजन के बीच एक तेज रासायनिक प्रतिक्रिया है। जब ईंधन के ज्वलनशील तत्व O₂ के साथ मिलते हैं, तो ऊष्मा उत्पन्न होती है। ज्वलन के दौरान, कार्बन, सल्फर, हाइड्रोजन आदि जैसे ज्वलनशील तत्व ऑक्सीजन के साथ मिलकर अपने संबंधित ऑक्साइड बनाते हैं। ईंधन के ज्वलन के लिए ऑक्सीजन का स्रोत हवा है। आयतन के अनुसार हवा में 21% ऑक्सीजन और वजन के अनुसार 23.2% ऑक्सीजन होता है। हालांकि हवा में आयतन के अनुसार 79% नाइट्रोजन होता है, लेकिन यह ज्वलन में कोई भूमिका नहीं निभाता है। वास्तव में, नाइट्रोजन ज्वलन के दौरान उत्पन्न ऊष्मा को भाप बॉयलर स्टैक तक ले जाता है। ज्वलन सिद्धांत के अनुसार, ज्वलन के लिए आवश्यक हवा की मात्रा उस ऑक्सीजन की मात्रा होती है जो ईंधन के ज्वलनशील तत्वों को पूरी तरह से ऑक्सीकृत करने के लिए पर्याप्त होती है। यह हवा की मात्रा सामान्यतः STOICHIOMETRIC AIR की आवश्यकता के रूप में जानी जाती है।

यह हवा की मात्रा ईंधन की प्रकृति पर निर्भर करती है। विभिन्न ईंधनों के लिए STOICHIOMETRIC AIR की आवश्यकता ईंधन के विश्लेषण से प्राप्त की जाती है और नीचे दी गई तालिका में दी गई है,

कोयले का ज्वलन

पर्याप्त हवा के लिए,

हम पहले ही कह चुके हैं कि द्रव्यमान के अनुसार हवा में 23.2% O₂ मौजूद होता है। इसलिए 2.67 ग्राम O₂ प्रदान करने के लिए आवश्यक हवा की मात्रा है

आदर्श ज्वलन सिद्धांत के अनुसार, एक ग्राम कार्बन (C) के ज्वलन के बाद, ज्वलन उत्पादों में केवल 3.67 ग्राम CO₂ औरN₂ होता है।

अपर्याप्त हवा के लिए कोयले का ज्वलन

द्रव्यमान के अनुसार, इतना O₂ प्रदान करने के लिए आवश्यक हवा की मात्रा है

एक ग्राम कार्बन (C) के ज्वलन के बाद, ज्वलन उत्पादों में केवल 2.33 ग्राम CO औरN₂ होता है।
समीकरण (1) और (2) से स्पष्ट है कि अपर्याप्त हवा के कारण ज्वलन के दौरान 1 ग्राम कोयले के ज्वलन के दौरान ऊष्मा का नुकसान होता है।

सल्फर का ज्वलन