Bilanțul de căldură este o comparație între căldura utilă utilizată pentru a genera abur sau apă fierbinte, pierderile de căldură și cantitatea totală de căldură care intră în cuptor.
Tipuri de echilibru termic al cazanelor
1. Ecuația echilibrului direct stabilește relația dintre consumul de combustibil și capacitatea de încălzire a cazanului.
În acest caz, parametrii și cantitatea de abur sau apă produsă sunt neapărat măsurate.
2. Ecuația echilibrului invers al căldurii stabilește relația dintre eficiența cazanului și pierderile de căldură (valorile sunt exprimate ca procent).
Bilanțul termic este compilat pentru a analiza procesele care au loc în cuptorul cazanului în timpul arderii combustibilului, pentru a: determina motivele scăderii performanței cazanului / unității; elaborarea măsurilor necesare pentru îmbunătățirea eficienței.
Termeni de echilibru termic
Bilanțul termic al cazanului poate fi scris ca egalitatea Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, unde Q este cantitatea totală de căldură furnizată cuptorului. Constă din căldura de ardere a combustibilului, căldura fizică a acestuia, precum și căldura furnizată cuptorului cu abur și aer furnizat pentru combustie: Q = Qn + Qf.t + Qf.w + Qpair.
Qн - cea mai mică căldură de ardere a combustibilului, care este eliberată în timpul arderii complete fără a lua în considerare căldura de condensare a vaporilor de apă.
Qf.t - căldura fizică a combustibilului, luată în considerare dacă combustibilul este încălzit înainte de a fi alimentat în cuptor.
Qf.v - căldura aerului introdus în cuptor este luată în considerare atunci când încălzitoarele de aer sunt instalate în camera cazanului.
Qsteam - căldura aburului furnizat cuptorului.
Partea dreaptă a ecuației este suma căldurii consumate pentru a produce abur sau apă (Q1) și pierderile de căldură (Q2 + Q3 + Q4 + Q5)
Q1 - căldură utilă utilizată pentru producerea de abur sau apă fierbinte.
Q2 - pierderi de căldură cu gaze arse (cea mai semnificativă ca valoare, ajungând la 4-10% pentru cazanele moderne. Valoarea acestora depinde de tipul de combustibil utilizat, de sarcina unității / unității, de temperatura și volumul gazelor arse și crește odată cu creșterea cantității de aer furnizat pentru ardere).
Q3 - pierderile de căldură din incompletitudinea chimică a combustiei combustibilului (crește odată cu scăderea alimentării cu aer pentru combustie, în plus, depinde de tipul de combustibil ars, de metoda de ardere a acestuia, de proiectarea cuptorului și de alți factori).
Q4 - pierderi de căldură din cauza incompletitudinii fizice a arderii combustibilului (luate în considerare numai atunci când funcționează pe combustibil solid).
Q5 - pierderi de căldură în mediu (depinde de calitatea și grosimea căptușelii cazanului, de coeficientul de conductivitate termică al materialului său, de temperatura aerului exterior, zona etc.). Calculat folosind formule aproximative.
Bilanțul de căldură este compilat la funcționarea cazanului în regim stabil, exprimat în kJ / kg (kJ / m3) și se referă de obicei la 1m3 de gaz sau 1 kg de combustibil solid și lichid la T = 0 ° C și P = 760 mm Hg. Artă. (0,1 MPa).
Ecuația echilibrului invers
Este utilizat în principal pentru testarea cazanelor. În acest caz, se calculează valoarea pierderilor de căldură, iar eficiența brută a cazanului este determinată din căldura de ardere cunoscută a combustibilului: ηbr = 100 - (Q2 + Q3 + Q5).
Erorile la determinarea pierderilor de căldură sunt mai mici decât la calcularea consumului de combustibil, prin urmare, metoda de determinare a eficienței din bilanțul invers este mai precisă.
