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1 kg燃料油完全燃烧，且燃烧产物（烟气）中无自由氧存在时，所需要的空气量（指干空气）称为理论空气需要量，以标准状态（0℃，0.1013Mpa）下的体积V0（m3/kg）表示。V0可根据燃料油中的C、H、S等可燃元素所需要的氧气量求出。
标态下碳、氢、硫完全燃烧的反应方程为
C+O2 = CO2
即12kgC+22.4m3O2= 22.4m3CO2
S+O2 = SO2
即32kgS+22.4m3O2= 22.4m3SO2
2H2+O2 = 2H2O
即2x2.016kgH2+22.4m3O2=2x 22.4m3 H2O
由此可以算出标态下1kg碳、氢、硫完全燃烧时所需要的氧气量，具体如下：
1kgC 需要22.4/12= 1.866m3 O2
1kgS 需要22.4/32= 0.7m3 O2
1kgH 需要22.4/4.032= 5.55m3 O2
由于1kg收到基燃油中含有碳Car%kg、硫Sar%kg、氢Har%kg，并且含氧Oar%kg，即22.4/32xOar%=0.7x Oar% m3 O2。所以，标态下1kg燃油完全燃烧室所需要的理论氧气量为
V0O=(1.866xCar%+0.7xSar%+5.55xHar%-0.7xOar%)m3/kg
由于空气中氧的体积分数为21%，所以1kg燃油完全燃烧所需要的理论空气量V0（m3/kg）为
V0=1/0.21x(1.866xCar%+0.7xSar%+5.55xHar%-0.7xOar%)
=0.0889（Car+0.375Sar）+0.265Har-0.0333Oar
用上式计算燃烧所需要的空气量时，必须知道燃料的元素分析数据。当缺乏元素分析数据时，则可根据经验公式近似求出，具体如下：
V0=0.85xQnet,ar/4186+2
其中
V0 ——理论空气量，m3/kg；
Qnet,ar——燃油低位发热值，kJ/kg。
