COMBUSTION DEL AIRE.
Sobre la base de la sección anterior, las ecuaciones relatias a la e!i"encia de aire
teórico #ueden calcularse $%cil&ente. Atm ' Atv indica el aire teórico en t(r&inos de
&asa ' olu&en, res#ectia&ente. Los co&bustibles sólidos contienen carbono,
)idró"eno, o!*"eno, a+u$re ' ceni+as &%s ' a"ua ', a eces nitró"eno-. C, , O, ' S son
los #orcenta/es en #eso de los co&#onentes 0ue #artici#an en la co&bustión.
Recordando 1,2-, se obtiene la si"uiente ecuación con res#ecto al aire teórico en &asa,
es decir, en 3" #or 3" de co&bustible4
 Ten"a en cuenta 0ue #or cada 3" de o!*"eno contenida en el co&bustible, 5,67 3" &enos
de aire ser% necesario. En busca de una ecuación #ara calcular el olu&en de aire
teórico, ten"a en cuenta 0ue la densidad del aire en condiciones nor&ales es i"ual a
7,896 3":&6. Desde 1,;- se si"ue in&ediata&ente 0ue
 A  tm = 0.11484C 
1.293 + 0.34204  H 
1.293
Las &is&as ecuaciones usadas #ara los co&bustibles sólidos son %lidas #ara los
co&bustibles l*0uidos.
Natural&ente, en el caso de co&bustibles "aseosos, es #re$erible )acer re$erencia a &6
de co&bustible.
Al indicar los #orcenta/es en olu&en de los di$erentes co&#onentes del "as co&o CO,
8, C5, CMN, ' O8, basado en 1,1- el olu&en de aire teórico, es decir, &6 #or cada
&6 de co&bustible, est% dada #or4
<ara utili+ar una ecuación #ara calcular la &asa de aire teórico, ten"a en cuenta la
densidad de este =lti&o en condiciones nor&ales. En otras #alabras4
La cantidad de aire re0uerida este0uio&(trica&ente #ara la co&bustión dada #or >1.>;
a >1.77- son b%sica&ente insu?ciente #ara ase"urar la co&bustión co&#leta, es decir, en
ausencia de &onó!ido de carbono no 0ue&ado.
El "ran i&#acto de &onó!ido de carbono no 0ue&ado en la e?ciencia del "enerador se
discutir% &%s adelante. <or otro lado, incluso un au&ento de aire introducido en el )orno
#ara la co&bustión causa una reducción en la e?ciencia a tra(s del au&ento de la
#(rdida de calor, debido a calor sensible de los "ases de co&bustión a la salida del
"enerador. El ob/etio del a/uste de la tasa de @u/o de aire durante la #uesta en &arc)a
es lle"ar a co&bustión sin &ateria no 0ue&ada con el e!ceso de aire &*ni&o, con
res#ecto a la teórica. El es$uer+o de los diseadores del 0ue&ador se #ro#one este
ob/etio, ta&bi(n. Se lo"raron aances si"ni?catios en este ca&#o, ' co&o resultado,
 
co&bustión est%n des#le"adas, es #osible traba/ar con una cantidad de aire &u' cerca
de la teórica.
 Ten"a en cuenta 0ue en este conte!to el *ndice de aire es la relación entre el aire
re0uerido ' aire teórico. Si n es este *ndice, el aire re0uerido es dada #or
El #orcenta/e de e!ceso de aire iene dado #or4
<or e/e&#lo, esto si"ni?ca 0ue un *ndice de aire i"ual a 7,8 tendr% un 8> de e!ceso de
aire.
Co&o re$erencia, una serie de alores del *ndice de aire #ara di$erentes co&bustibles '
siste&as de co&bustión se indican a continuación4
Carbón a la #arrilla con car"a &anual n7.8
El carbón en la #arrilla con la car"a &ec%nica n7.627.2
El carbón en la #arrilla de la cadena n7.827.5
Carbón #uleri+ado n7.7>7.6
Li"nito en #arrilla &ec%nica n7.87.62
Aceite co&bustible n7.7>7.6>
Co&bustibles "aseosos n7.>27.8>
<or su#uesto, estos alores son indicatios. <or e/e&#lo, el aceite de co&bustible en
#lantas #e0ueas #uede tener un *ndice de aire &a'or de 7,6, &ientras 0ue en #lantas
"randes con 0ue&adores #articular&ente #er$eccionados es #osible 0ue&ar sin
&onó!ido de carbono sin 0ue&ar, incluso con n &enor 0ue 7,7. a' #lantas 0ue se
e/ecutan en aceite de co&bustible, donde n se redu/o a 7,>2. Si la co&#osición del
co&bustible es desconocido e!ce#to #or su alor neto de calor, en el caso de los
co&bustibles sólidos o l*0uidos, es #osible utili+ar ecuaciones a#ro!i&adas o dia"ra&as
#ara deter&inar tanto la teórica ' el aire re0uerido. Entre las ecuaciones a#ro!i&adas
destaca&os a0uellas dis#onibles "racias a Rosin.
En cuanto a los co&bustibles sólidos, Rosin su"iere la si"uiente ecuación #ara el olu&en
de aire teórico4
 F la si"uiente en el caso de co&bustibles l*0uidos4
n es el alor calor*?co neto del co&bustible e!#resado en 3G : 3". Ade&%s, es #osible
utili+ar el dia"ra&a de la ?". 1.87 #ara a&bos co&bustibles sólidos ' l*0uidos e!tra*dos
de la H Arbeits&a##e J ar&etec)nisc)eH, "racias a Boie. En cuanto a los co&bustibles
l*0uidos, el olu&en de aire teórico se obtiene co&o una $unción del alor calor*?co neto
de co&bustible ' aire de *ndice n, o el contenido de CO8 (ase ca#. 1,1-. En cuanto a los
co&bustibles sólidos, es necesario re$erirse a K CO8 K ade&%s del alor neto de calor. El
#ri&ero #uede ser calculado a tra(s del dia"ra&a de la ?"ura. 1,86 basado en n ' el
ti#o de co&bustible.
 
inal&ente, en el caso de co&bustibles "aseosos Rosin su"iere las si"uientes ecuaciones.
<ara el "as #obre, co&o el "as de alto )orno ' as* sucesia&ente
<ara el "as rico, co&o el "as del )orno de co0ue, "as de re?ner*a ' el "as natural4
Incluso en el caso del "as el calor n alor neto es en re$erencia a 7 3" de co&bustible.
as co&bustible.
Es coneniente re$erirse a los "ases de co&bustión e!#resada en 3" #or 3" de
co&bustible #ara co&bustible sólido ' l*0uido. De )ec)o, )aciendo re$erencia a la &asa
de aire teórico se &uestra en 1,;-, es $%cil de rastrear a los #roductos de co&bustión a
tra(s de la si"uiente ecuación4
Co&bustibles l*0uidos4
De )ec)o, el aire re0uerido es re#resentado #ara n ATM &%s 7 3" de co&bustible #ara
lle"ar a la cantidad de "as de co&bustión en &asa. <or otro lado, si es #re$erible calcular
la cantidad de "ases de co&bustión  co&o olu&en #or 3" de co&bustible, es #osible
#roceder de dos &aneras. Si un alor a#ro!i&ado es ace#table, es su?ciente recordar
0ue la densidad del "as de co&bustión es i"ual a a#ro!i&ada&ente 7.6>7.62 3":N&6
tanto #ara los co&bustibles sólidos ' l*0uidos. A #artir del alor de & dada #or 1,7;-,
es #osible obtener el alor de diidiendo #or la densidad.
Sobre la base del #orcenta/e en &asa del contenido de los diersos co&#onentes ' el
alor de At calcula utili+ando 1,9-, ta&bi(n es #osible elaborar una ecuación 0ue
conduce directa&ente a . En esa &edida, ten"a en cuenta 0ue el co&bustible
"eneral&ente contiene carbono, )idró"eno, o!*"eno, a+u$re, nitró"eno ' a"ua.
Recordando 0ue el olu&en de una 3ilo&ol es i"ual a 88.578N&6, la co&bustión de 7 3"
de carbono, a+u$re e )idró"eno #roduce los si"uientes ol=&enes de "as,
res#ectia&ente4
Recordando 0ue 5.1&6 de aire contienen 6.1&6 de nitró"eno ' de o!*"eno 7&6,
el olu&en de nitró"eno en los "ases de co&bustión debida a aire de co&bustión #or 3"
de co&bustible es i"ual a 6.1nAt:5.1. El olu&en de o!*"eno libre es i"ual a n7-
At:5.1 lu"ar.
As*, el olu&en de nitró"eno ' o!*"eno en los "ases de co&bustión, ade&%s de #otencial
 
Co&o de costu&bre, &ediante la indicación de los #orcenta/es en #eso de los
co&#onentes en el co&bustible con C, S, , N, O, ' 8O, el olu&en de "as de
co&bustión #or 3" de co&bustible es i"ual a4
Recordando 1,9- a #artir de 1.79-, obtene&os lo si"uiente4
Dado su ori"en, 1,8>- sólo es cierto si la co&bustión del carbono es co&#leta, es decir,
si no )a' &onó!ido de carbono no 0ue&ado.
En cuanto a los co&bustibles "aseosos, obsere 0ue la co&bustión de 7&6 de CO, 8,
C5, ' C&n #roduce los si"uientes ol=&enes de "as, res#ectia&ente4
Ade&%s, #or cada &6 de N8, CO8 ' 8O en el co&bustible, es obio 0ue encontrar el
&is&o olu&en en el "as de co&bustión. <or lo tanto, &ediante la indicación de los
#orcenta/es olu&(tricos de los co&#onentes del co&bustible co&o CO, 8, C5, O8,
CO8, 8O, ' C&n, el olu&en de "as de co&bustión #or &6 de co&bustible es i"ual a4
Recordando 1,7>- a #artir de 1.87-, obtene&os lo si"uiente4
Obserando 0ue4
dado 0ue se su#one 0ue no )a' #resencia de otro "as en el co&bustible. La ecuación