O balanço de calor é uma comparação entre o calor útil usado para gerar vapor ou água quente, as perdas de calor e a quantidade total de calor que entra no forno.
Tipos de balanço térmico de caldeiras
1. A equação de equilíbrio direto estabelece a relação entre o consumo de combustível e a capacidade de aquecimento da caldeira.
Nesse caso, os parâmetros e a quantidade de vapor ou água produzida são necessariamente medidos.
2. A equação inversa do balanço térmico estabelece a relação entre a eficiência da caldeira e as perdas de calor (os valores são expressos em porcentagem).
O balanço de calor é compilado para analisar os processos que ocorrem no forno da caldeira durante a combustão do combustível, a fim de: determinar as razões para a diminuição do desempenho da caldeira / unidade; desenvolver as medidas necessárias para melhorar a eficiência.
Termos de equilíbrio de calor
O balanço de calor da caldeira pode ser escrito como a igualdade Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, onde Q é a quantidade total de calor fornecida ao forno. Consiste no calor de combustão do combustível, seu calor físico, bem como o calor fornecido ao forno com vapor e ar fornecido para combustão: Q = Qn + Qf.t + Qf.w + Qpair.
Qн - o menor calor de combustão do combustível, que é liberado durante a combustão completa sem levar em consideração o calor de condensação do vapor d'água.
Qf.t - o calor físico do combustível, levado em consideração se o combustível for aquecido antes de ser alimentado no forno.
Qf.v - o calor do ar introduzido no forno é levado em consideração quando os aquecedores de ar são instalados na sala da caldeira.
Qsteam - calor do vapor fornecido ao forno.
O lado direito da equação é a soma do calor consumido para produzir vapor ou água (Q1) e as perdas de calor (Q2 + Q3 + Q4 + Q5)
Q1 - calor útil utilizado para a produção de vapor ou água quente.
Q2 - perdas de calor com gases de combustão (o mais significativo em valor, chegando a 4-10% para caldeiras modernas. Seu valor depende do tipo de combustível usado, da carga da unidade / unidade, temperatura e volume dos gases de combustão, e significativamente aumenta com o aumento da quantidade de ar fornecido para combustão).
Q3 - perdas de calor por incompletude química da combustão do combustível (aumento com a diminuição do suprimento de ar para a combustão, além disso, dependem do tipo de combustível queimado, do método de sua combustão, do projeto do forno e outros fatores).
Q4 - perdas de calor devido à incompletude física da combustão do combustível (levado em consideração apenas quando operando com combustível sólido).
Q5 - perda de calor para o ambiente (depende da qualidade e espessura do revestimento da caldeira, do coeficiente de condutividade térmica do seu material, da temperatura do ar exterior, área, etc.). Calculado usando fórmulas aproximadas.
O balanço de calor é compilado na operação de caldeira em estado estacionário, expresso em kJ / kg (kJ / m3) e geralmente se refere a 1m3 de gás ou 1 kg de combustível sólido e líquido a T = 0 ° C e P = 760 mm Hg. Arte. (0,1 MPa).
Equação de equilíbrio reverso
É usado principalmente para testar caldeiras. Neste caso, o valor das perdas de calor é calculado e a eficiência bruta da caldeira é determinada a partir do calor conhecido de combustão do combustível: ηbr = 100 - (Q2 + Q3 + Q5).
Os erros na determinação das perdas de calor são menores do que no cálculo do consumo de combustível, portanto, o método para determinar a eficiência a partir do equilíbrio inverso é mais preciso.
