1.理论空气量

燃烧过程是一种激烈的氧化反应过程，燃烧过程所需的氧气通常来自空气，空气可以看作主要是由氧和氮所组成的混合气体，两种气体的体积比为21∶79。提供充足的空气是完全燃烧的必备条件。

根据燃烧的化学反应式，单位燃料完全燃烧时理论上所需的干空气量称为理论空气量。理论空气量的单位对固体及液体燃料为m3/kg（燃料），对气体燃料为m3/m3（燃料）。可以由燃料的化学反应式算出各种元素完全燃烧时的理论空气量，每千克碳完全燃烧时需要的理论空气量为8.89 m3。每千克硫完全燃烧时所需要的理论空气量为3.33 m3。每千克氢完全燃烧时所需要的理论空气量为26.7 m3。对于各种不同的燃料，由于燃料中所含碳、硫、氢的比例不同，因而其燃烧时的理论空气量也不相同。表1-11给出了各种燃料的理论空气量的大致范围。理论空气量的准确值则需依据燃料的工业分析结果再加以计算。

表1-11　各种燃料的理论空气量的大致范围

2.实际空气量

实际燃烧时，燃料中的可燃元素与空气中的氧不可能有理想的混合、接触和化合，因此对于任何燃料都要根据其特性和燃烧方式供应比理论空气量更多些的空气，使燃料完全燃烧。为了使燃料完全燃烧而实际供应的空气量就称为实际空气量。

实际空气量与理论空气量的比值称为过量空气系数（或空气系数）。表1-12列出了锅炉中常采用的过量空气系数的大致数值。显然，过量空气系数的大小与燃料的种类及燃烧方式有关。知道了过量空气系数，即可由理论空气量求出实际燃烧时所需供应的空气量。通常燃烧设备中的过量空气系数大于1，只有对陶瓷窑炉，由于工艺上的需要，有时要求烟气中含有CO，以采取还原焰烧成作业，此时过量空气系数小于1。

表1-12　锅炉中常采用的过量空气系数的大致数值

3.燃烧产生的烟气量

1）理论烟气量(www.daowen.com)

燃烧过程产生的热能都包含在烟气中，因此燃烧所产生的烟气是热能的携带者，烟气量则是热力计算中的基础数据。如供给燃料以理论空气量，燃料又达到完全燃烧，烟气中只含有二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2）、水蒸气（H2O）及氮气（N2）四种气体，这时烟气所具有的容积就称为理论烟气量。其单位，对固体和液体燃料为m3/kg（燃料），对气体燃料为m3/m3（燃料）。

若已知燃料的化学组成，则可根据燃烧的化学反应式计算出理论烟气量，即理论烟气量等于燃烧所产生的CO2、SO2、H2O及N2四种气体之和。当缺少燃料的化学组成资料时，可利用经验公式近似地计算理论烟气量。

2）实际烟气量

实际燃烧过程是在不同的过量空气系数下进行的。当完全燃烧时，实际烟气量可按下式计算：

式中，Va为实际烟气量；V0为理论烟气量；α为过量空气系数；L0为理论空气量。

4.燃烧温度

燃料燃烧时燃烧产物达到的温度称为燃烧温度。燃烧温度与燃料的种类和成分、燃烧条件、传热情况等多种因素有关。实际的燃烧温度T可由热平衡方程求出，即

式中，Qnet为燃料低位发热量；Qa为空气带入的物理热；Qr为燃料带入的物理热；Qch为燃烧产物传给周围物体的热量；Qb为未完全燃烧的热损失；Qf为某些气体热分解消耗的热量；Va为实际烟气量；cp为烟气的平均定压比热容。