Spalanie to szybka reakcja chemiczna między paliwem a tlenem. Gdy spalane składniki paliwa łączą się z O2, powstaje energia cieplna. Podczas spalania spalne elementy, takie jak węgiel, siarka, wodór itp., łączą się z tlenem i tworzą odpowiednie tlenki. Źródłem tlenu w procesie spalania paliwa jest powietrze. Objętościowo w powietrzu znajduje się 21% tlenu, a wagowo 23,2%. Chociaż w powietrzu objętościowo znajduje się 79% azotu, ten nie odgrywa roli w spalaniu.
W rzeczywistości azot przewozi ciepło wydzielane podczas spalania do kominu kotła parowego. Zgodnie z teorią spalania ilość powietrza potrzebna do spalania to ta, która zapewnia wystarczającą ilość O2, aby całkowicie oksydować spalne składniki paliwa. Ta ilość powietrza jest zazwyczaj nazywana wymaganą ilością powietrza STOICHIOMETRIC.
Ta ilość powietrza zależy od natury paliwa. Wymagania STOICHIOMETRIC dla różnych paliw są uzyskiwane poprzez analizę paliwa i są przedstawione w tabeli poniżej,
Paliwo |
Masa powietrza STOICHIOMETRIC / jednostkowa masa paliwa |
Bitumiczny węgiel kamienny |
11.18 |
Anttiasitowy węgiel kamienny |
10.7 |
Koks |
9.8 |
Liquite |
7.5 |
Torf |
5.7 |
Ciężkie paliwo płynne |
13.85 |
Destylowane paliwo płynne (olej gazowy) |
14.48 |
Gaz ziemny (bazowany na metanie) |
17.3 |
Dla wystarczającej ilości powietrza,
Już mówiliśmy, że masowo w powietrzu znajduje się 23,2% O2. Stąd ilość powietrza potrzebna do dostarczenia 2,67 g O2 wynosi
Zgodnie z idealną teorią spalania, po spaleniu 1 g węgla (C), produkt spalania zawiera tylko 3,67 g CO2 i
N2.
Wagowo, wymagana ilość powietrza do dostarczenia tej ilości O2 wynosi
Po spaleniu 1 g węgla (C), produkt spalania zawiera tylko 2,33 g CO i
N2.
Z równań (1) i (2) jasno wynika, że z powodu niewystarczającego powietrza do spalania, strata ciepła podczas spalania 1 g węgla wynosi
.
Więc, ilość powietrza potrzebna do spalania 1 g siarki wynosi
Więc, produkt spalania, po ukończeniu spalania 1 g siarki, zawiera 2 g SO2 i
