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 炭素86%水素14%(質量割合)の油を燃料とし、燃焼排ガスの一部を燃焼用空気(乾き)に混合して排ガス再循環して燃焼しています。
 燃料は完全燃焼していて燃焼排ガスの酸素濃度、排ガスを混合した空気中の酸素濃度(いずれも乾きガス中の酸素体積割合)がそれぞれ3.5%、18.5%です。このボイラーの運転空気比、排ガス再循環率を計算という問題です。まったくわかりません、どうかよろしくお願いします。

A 回答 (1件)

ボイラーを中心に燃料、燃焼空気、排ガス、循環排ガスの流れを絵で描いて各条件をまとめてみてください。

わかりやすくなります。
完全に解答すると削除対象になるのでヒントで。

1) 運転空気比 α
燃料油はCとHのみ、完全燃焼で排ガス中の乾き酸素濃度が与えられているので簡単にわかります。
空気体積組成 N2 : O2 = 0.79 : 0.21の前提で
α = 0.21/(0.21-(O2))
(O2) : 排ガス中酸素体積比率(%ではありません)

2) 排ガス再循環率
以下を参考に燃料1kg当たりの各ガス, 空気の体積量 (Nm3/kg)、各体積組成等を計算、排ガス再循環率を考察してください。

燃料1kg当たりの理論空気量A0(Nm3/kg)、実際空気量A (Nm3/kg)
A0 = (22.4/0.21) x {(c/12) + (h/4)}
A = α(A0)

燃料1kg当たりの乾き排ガス量 G'(Nm3/kg)
G' = α x (A0) - 5.6h

乾き排ガス中の各成分の体積割合 (Nm3/Nm3)
・・・解答を得るためには不要かもしれませんが参考まで。

N2 : 0.79α(A0) / G’
O2 : 0.21 (α-1) (A0) / G’
CO2 : (c/12) x 22.4 / G’

c,h : 燃料油に含まれるC,Hの重量比率

--排ガスを混合した空気中の乾き酸素濃度 (%)--
燃料1kg当たりの乾き循環排ガス量 (G'r) = a (CO2) + b (N2) + c(O2)
燃料1kg当たりに必要な実際燃焼空気量 (A) = b’(N2) + c’(O2)
(a~c, b’, c’は各成分体積量 Nm3)

乾き排ガス中の酸素濃度(%) = (c + c’)/(G'r + A) x 100 = 18.5%
上式を条件としてG'rを求めます。G'rとG'の関係から排ガス再循環率が
判ると思います。

健闘を祈ります!
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