解説 - 問題 10

2) 空気比及び実際の燃焼排ガス量の計算
成分分析の結果を利用すれば、乾き燃焼排ガス量は【D】[$m^3_N$/kg-f]と求められる。
これより、空気比が【E】と求められる。また、湿り燃焼排ガス量は【F】[$m^3_N$/kg-f]となる。

3) 空気予熱器による排熱回収の計算
空気予熱器において、湿り燃焼排ガス1$m^3_N$から回収される熱量は【G】[kJ/$m^3_N$]である。
これに、2)で求めた湿り燃焼排ガス量を乗ずれば、空気予熱器における燃料1kg当たりの回収熱量$Q_R$[MJ/kg-f]が求められる。この回収熱量がすべて燃焼用空気の温度上昇のために使われたとすれば、燃焼用空気の温度は【H】[℃]になる。

4) 空気予熱器による燃料削減量の計算
加熱炉では、燃料の低発熱量$H_L$のうち、被加熱物の加熱に有効利用されなかった熱量が、全て排ガスの顕熱$Q_G$[MJ/kg-f]として排出されるものとする。空気予熱器を設置することによって、その一部を空気の顕熱$Q_R$として回収し、直接炉内に投入することになり、燃料の持つ熱の利用効率を高くすることができる。このとき、被加熱物の加熱に有効利用された熱量が同じであったとすれば、使用する燃料を削減することができ、燃料削減率は、次式で表される。
燃料削減率 = 【10】 × 100 [%]
この式を用いて計算すると、空気予熱器の設置によって【I】[%]の燃料が削減できることが分かる。