【用語解説】空気過剰率とは

man in suit jacket standing beside projector screen

今回は、「空気過剰率」についてご紹介いたします。このなんだか取っ付きにくい単語ですが、実はボイラの効率や安全に深いつながりがあります。分かりやすい言葉でご紹介いたしますので、是非読んでみてください。

1.空気過剰率とは

これは、ボイラに限ったことではないのですが、エンジンでもなんでも燃料を燃焼させるためには空気が必要になります。

バーベキューで薪に火が付くまで一生懸命うちわであおぐような経験をしたことがある方もいらっしゃるかもしれません。(最近はガスバーナーで一発ですが)

bonfire surrounded with green grass field
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ある燃料に対してどのくらいの空気が必要になるのかという点でいえば、「理論空気量」というもので計算できます。

とはいえ、算出される理論空気量は実際の燃料をしっかり燃焼させるのに十分ではなく、多くのケースでは、実際の空気量は、理論空気量に対して多くなっています。

ということで、空気過剰率とは、どの程度空気を理論空気量より多めにしているかというもので、以下簡単な式で表現されるものです。

【実際の空気量】 ÷ 【理論空気量】 = 【空気過剰率】

woman in discussing a lesson plan
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2.効率と安全に影響

この空気過剰率は、どんなところに影響が出るかというと、効率と安全の両方に影響が出ます。

空気を送り込む量が少ない場合、燃料が完全に燃え切らず、たくさんの未燃分をボイラの底(炉底という)から捨てなければならない場合があります。お金を払って燃料を用意したのに燃え切らずに捨ててしまうなんてもったいないですよね。

また、効率が悪いだけならまだ良いですが、送り込む空気が少ないと、「未燃ガス」とうガスをボイラの中に滞留させてしまう危険があります。未燃ガスが滞留すると、爆発事故を引き起こしてしまうことがあります。

爆発事故が起こると復旧に長期間の工事が必要になるだけでなく、何より一番大切な安全が脅かされますね。ぜひ気を付けましょう。

photo of man touching his head
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では、たくさん空気送りこめばそれで良いのか?というとそう簡単でもありません。空気をたくさんボイラの中に投入すると今度は排ガスの量に影響が出てしまうわけです。

空気をたくさん送り込みすぎると排ガスの量が増えてしまいます。排ガスは熱を含んだままボイラの外に出て行ってしまいます。熱を含んだ排ガスが外に出て行ってしまうということは、これも熱を無駄にしてしまっていると言え、プラントの効率に悪い影響を与えてしまいます。

新しい設備を立ち上げる時には、この辺りをしっかりと見定めて最適な設定を見つけています。

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燃料と空気の適切な管理は大切です。基本的なことですが、ユニットの操業の現場でも注意してこの設定を確認したりすると安全が維持できたり、効率的な運転のヒントを得たりすることができるかもしれません。

以上で今回の記事は終わりです。最後まで読んでいただき、ありがとうございました。引き続きみなさまのお仕事にお役に立つ情報を提供してまいりますのでよろしくお願いいたします!

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