दहन दक्षता
संपूर्ण दहन प्राप्त करने के लिए सही वायु-ईंधन अनुपात का ज्ञान और दहन उत्पादों के अपेक्षित अनुपात की जानकारी बॉयलर ऑपरेटरों को यह गणना करने में सक्षम बनाती है कि दहन कितनी कुशलता से हुआ है।
दहन दक्षता तालिकाएँ दहन दक्षता की गणना के लिए आवश्यक जानकारी प्रदान करती हैं। इन तालिकाओं में आमतौर पर निम्नलिखित जानकारी शामिल होती है:
- अतिरिक्त वायु का प्रतिशत।
- दहन गैसों में ऑक्सीजन का प्रतिशत।
- दहन गैसों में CO2 का प्रतिशत।
- दहन के लिए आपूर्ति की गई वायु का तापमान।
- चिमनी से मापी गई दहन गैसों का तापमान।
नोट्स
दहन गैसों को निकास गैसें या फ्लू गैसें भी कहा जाता है। चिमनी शब्द का उपयोग स्टैक के साथ अदल-बदल कर किया जाता है।
नीचे एक सामान्य दहन दक्षता तालिका दिखाई गई है।
|
अतिरिक्त वायु % |
नेट स्टैक तापमान (°F) (फ्लू गैस तापमान माइनस दहन वायु तापमान) |
||||||
|
% वायु |
% ऑक्सीजन |
% CO2 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
|
9.3 |
2.0 |
10.6 |
85.4 |
83.1 |
80.8 |
78.4 |
76.0 |
|
14.8 |
3.0 |
10 |
85.2 |
82.8 |
80.4 |
77.9 |
75.4 |
|
28.1 |
5.0 |
8.8 |
84.7 |
82.1 |
79.5 |
76.7 |
74.0 |
|
44.2 |
7.0 |
7.7 |
84.1 |
81.2 |
78.2 |
75.2 |
72.1 |
|
81.4 |
10.0 |
6.1 |
82.8 |
79.3 |
75.6 |
71.9 |
68.2 |
प्राकृतिक गैस दहन दक्षता तालिका (पूर्ण दहन मानते हुए)
तालिका की जटिलताओं को समझाने के बजाय, दो उदाहरण प्रदान किए गए हैं।
उदाहरण 1
एक बॉयलर का स्टैक तापमान 500°F है। बॉयलर कक्ष का तापमान 100°F है। बॉयलर में दहन के लिए वायु सीधे बॉयलर के आसपास के स्थान से ली जाती है, इसलिए हम जानते हैं कि दहन के लिए आपूर्ति की गई वायु का तापमान बॉयलर कक्ष के तापमान के समान है (100°F)। दहन गैसों में कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) का % स्टैक पर मापा जाता है और इसका मान 10.6% है।
- नेट स्टैक तापमान 500°F – 100°F = 400°F है।
- % CO2 10.6% है।
दहन दक्षता तालिका के साथ परिणामों की जाँच करने पर पता चलता है कि बॉयलर 80.8% दक्षता पर काम कर रहा है।

उदाहरण 2
एक बॉयलर का स्टैक तापमान 420°F है और बॉयलर कक्ष का तापमान 80°F है। दहन गैसों में ऑक्सीजन का % 7.2% है।
- नेट स्टैक तापमान 420°F – 80°F = 340°F है।
- % ऑक्सीजन 7.2% है।
दहन दक्षता तालिका के साथ परिणामों की जाँच करने पर पता चलता है कि बॉयलर लगभग 81.2% दक्षता पर काम कर रहा है।

यदि हम नेट स्टैक तापमान को 350°F तक गोल कर दें, तो हम तालिका का उपयोग करके दक्षता मान का अनुमान लगा सकते हैं। वास्तविक दक्षता संभवतः 81.2% और 78.2% के बीच होगी क्योंकि ये दो मान 300°F और 400°F के बीच दिए गए हैं।

उदाहरण के लिए:
- 300°F और 7% ऑक्सीजन पर दहन दक्षता मान 81.2% है
- 400°F और 7% ऑक्सीजन पर दहन दक्षता मान 78.2% है
- 81.2% - 78.2% = 3%
- इसलिए, यदि नेट स्टैक तापमान 300°F से 400°F तक बदलता है तो दक्षता में 3% की कमी होती है।
- यह जानते हुए कि नेट स्टैक तापमान में 100°F परिवर्तन के लिए दहन दक्षता में 3% की कमी होती है, हम यह भी जानते हैं कि 50°F परिवर्तन दहन दक्षता में 1.5% की कमी के अनुरूप होगा (क्योंकि 50°F 100°F का आधा है और तदनुसार 1.5% 3% का आधा है)।
- अंतिम दहन दक्षता इस प्रकार 82.2% - 1.5% = 79.7% के रूप में गणना की जाती है।
ध्यान दें कि जैसे-जैसे नेट स्टैक तापमान बढ़ता है, दहन दक्षता कम होती जाती है। उच्च नेट स्टैक तापमान इंगित करता है कि दहन द्वारा उत्पन्न कम गर्मी पानी में स्थानांतरित की गई थी, जबकि कम नेट स्टैक तापमान इंगित करता है कि अधिक गर्मी पानी में स्थानांतरित की गई थी। उच्च निकास गैस तापमान ऊर्जा और पैसे की बर्बादी का प्रतिनिधित्व करते हैं।
उदाहरण 3
600°F के निकास गैस तापमान के साथ 100°F के दहन वायु तापमान के साथ, 500°F का नेट स्टैक तापमान प्राप्त होता है।
- 600°F -100°F = 500°F
400°F के निकास गैस तापमान के साथ 100°F के दहन वायु तापमान के साथ, 300°F का नेट स्टैक तापमान प्राप्त होता है।
- 400°F -100°F = 300°F
हमारे उदाहरण में ध्यान दें कि सभी दहन दक्षता मान जो कम नेट स्टैक तापमान से संबंधित हैं, वे उच्च नेट स्टैक तापमान के लिए संभव मानों से अधिक हैं।

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अतिरिक्त संसाधन
https://en.wikipedia.org/wiki/Engine_efficiency
https://www.trutechtools.com/Understanding-Combustion-Efficiency_c_261.html
https://www.nrel.gov/docs/fy02osti/31496.pdf
https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/combustion-efficiency