El balanç de calor és una comparació entre la calor útil que s’utilitza per generar vapor o aigua calenta, les pèrdues de calor i la quantitat total de calor que entra al forn.
Tipus de balanç tèrmic de les calderes
1. L'equació d'equilibri directe estableix la relació entre el consum de combustible i la capacitat de calefacció de la caldera.
En aquest cas, es mesuren necessàriament els paràmetres i la quantitat de vapor o aigua produïts.
2. L'equació del balanç de calor invers estableix la relació entre l'eficiència de la caldera i les pèrdues de calor (els valors s'expressen en percentatge).
El balanç de calor es compila per analitzar els processos que es produeixen al forn de la caldera durant la combustió del combustible, per tal de: determinar els motius de la disminució del rendiment de la caldera / unitat; desenvolupar les mesures necessàries per millorar l’eficiència.
Termes de balanç de calor
El balanç de calor de la caldera es pot escriure com la igualtat Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, on Q és la quantitat total de calor subministrada al forn. Consisteix en la calor de combustió del combustible, la seva calor física, així com la calor subministrada al forn amb vapor i aire subministrats per a la combustió: Q = Qn + Qf.t + Qf.w + Qpair.
Qн: la calor de combustió més baixa del combustible, que s’allibera durant la combustió completa sense tenir en compte la calor de condensació del vapor d’aigua.
Qf.t: la calor física del combustible, que es té en compte si el combustible s’escalfa abans de ser alimentat al forn.
Qf.v: la calor de l’aire introduït al forn es té en compte quan s’instal·len escalfadors d’aire a la sala de calderes.
Qsteam: calor del vapor subministrat al forn.
El costat dret de l’equació és la suma de calor consumida per produir vapor o aigua (Q1) i pèrdues de calor (Q2 + Q3 + Q4 + Q5)
Q1: calor útil que s’utilitza per a la producció de vapor o aigua calenta.
Q2: pèrdues de calor amb gasos de combustió (el valor més important, que arriba al 4-10% per a les calderes modernes. El seu valor depèn del tipus de combustible utilitzat, de la càrrega de la unitat / unitat, de la temperatura i del volum de gasos de combustió i augmenta amb un augment de la quantitat d’aire subministrat per a la combustió).
Q3: pèrdues de calor per incompletesa química de la combustió del combustible (augmenten amb una disminució del subministrament d’aire per a la combustió, a més, depenen del tipus de combustible cremat, del mètode de combustió, del disseny del forn i d’altres factors).
P4: pèrdues de calor per incompletesa física de la combustió del combustible (només es tenen en compte quan es treballa amb combustible sòlid).
Q5: pèrdua de calor al medi ambient (depèn de la qualitat i el gruix del revestiment de la caldera, del coeficient de conductivitat tèrmica del seu material, de la temperatura de l'aire exterior, de la zona, etc.). Calculat mitjançant fórmules aproximades.
El balanç de calor es compila en funcionament de la caldera en estat estacionari, expressat en kJ / kg (kJ / m3) i normalment fa referència a 1m3 de gas o 1 kg de combustible sòlid i líquid a T = 0 ° C i P = 760 mm Hg. Art. (0,1 MPa).
Equació d’equilibri inversa
S'utilitza principalment per provar calderes. En aquest cas, es calcula el valor de les pèrdues de calor i es determina l’eficiència bruta de la caldera a partir de la calor de combustió coneguda del combustible: ηbr = 100 - (Q2 + Q3 + Q5).
Els errors en determinar les pèrdues de calor són menors que en el càlcul del consum de combustible, per tant, el mètode per determinar l’eficiència a partir del balanç invers és més precís.
