Витрата повітря підрозділяється на теоретичний і дійсний.
Теоретична витрата повітря на горіння палива визначається через витрата кисню на окислення 1 кмоля кожного пального елемента. Наприклад, на окислення 12кг вуглецю потрібно 32кг кисню (див. Рівняння 4.4.). Таким чином на горіння 1 кг вуглецю потрібно 8/3 кг кисню. Так як масова частка кисню в повітрі дорівнює 0,232, а щільність повітря при нормальних умовах становить 1,29 кг / м 3. то для спалювання 1 кг вуглецю потрібно: 8/3 кг кисню. 0,232 = 11,5 кг кисню або 11,5. 1,29 = 8,9 м 3 повітря з температурою 0 0 С і тиском 101,3 кПа.
Об'ємна витрата повітря, розрахований по реакціях окислення вуглецю, водню і сірки з урахуванням їх змісту в 1 кг палива, називається теоретично потрібною витратою і позначається як V 0 м 3 / кг
Залежно від виду палива теоретичний витрата повітря, приблизно, дорівнює: для твердого палива - 6 ÷ 8 м 3 / кг, для рідкого - 10 м 3 / кг і для газоподібного 7,5 ÷ 10,5 м 3 / м 3.
Дійсний витрата повітря і коефіцієнт надлишку повітря Теоретичний витрата повітря достатній для повного згоряння палива тільки за умови створення ідеальної горючої газової суміші, що складається з окремих молекул, і за умови, коли кожна молекула горючих елементів має можливість прореагувати з киснем повітря. Тому в реальних умовах для забезпечення полногосгоранія 1 кг палива повітря подається більше, в кількості, що дорівнює:
де VД - дійсна витрата повітря, м 3 / кг;
a - коефіцієнт надлишку повітря, який дорівнює відношенню дійсного витрати повітря до теоретично необхідного. Його значення залежить від виду палива, способу його спалювання, конструкції топкового пристрою і коливається в межах 1,05 - 1,6. Чим сприятливіші умови змішування палива з повітрям, тим менше величина коефіцієнта надлишку повітря a. Наприклад, природний газ, що складається з окремих молекул, легко змішується з повітрям і має мінімальне значення a, рівне 1,03 ÷ 1,1. Для рідкого палива, яке розпорошується на дрібні краплі, a = 1,1 ÷ 1,2. При спалюванні кускового твердого палива a = 1,3 ÷ 1,6.
Переважна більшість котлів працює з розрідженням в топці 20 - 40 Па, що необхідно для запобігання викиду гарячих газів з котла, а отже, для захисту персоналу від опіків. Тому через нещільності в обмуровке і гарнітурі холодне повітря присмоктується в котел, погіршує горіння і теплообмін, збільшує обсяг газів, перевантажує димосос і погіршує тягу.
Присоси виражаються в частках від теоретичного витрати повітря і нормуються для окремих газоходів котла величинами в межах 0,05 - 0,1. Внаслідок присосов коефіцієнт надлишку повітря на виході з котла збільшується на 0,2 - 0,3 і більше.
У реакціях горіння витрачається теоретичне кількість кисню, а його надлишок DVО2 переходить в продукти згоряння. Надмірна витрата кисню і надлишкова витрата повітря DVВ можна визначити за формулою: