El balance de calor es una comparación entre el calor útil utilizado para generar vapor o agua caliente, las pérdidas de calor y la cantidad total de calor que ingresa al horno.
Tipos de balance de calor de calderas
1. La ecuación de balance directo establece la relación entre el consumo de combustible y la capacidad calorífica de la caldera.
En este caso, se miden necesariamente los parámetros y la cantidad de vapor o agua producida.
2. La ecuación inversa del balance de calor establece la relación entre la eficiencia de la caldera y las pérdidas de calor (los valores se expresan en porcentaje).
El balance de calor se compila para analizar los procesos que ocurren en el horno de la caldera durante la combustión del combustible, con el fin de: determinar las razones de la disminución en el rendimiento de la caldera / unidad; Desarrollar las medidas necesarias para mejorar la eficiencia.
Términos de balance de calor
El balance de calor de la caldera se puede escribir como la igualdad Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, donde Q es la cantidad total de calor suministrado al horno. Consiste en el calor de combustión del combustible, su calor físico, así como el calor suministrado al horno con vapor y aire suministrado para la combustión: Q = Qn + Qf.t + Qf.w + Qpair.
Qн: el calor más bajo de combustión del combustible, que se libera durante la combustión completa sin tener en cuenta el calor de condensación del vapor de agua.
Qf.t: el calor físico del combustible, que se tiene en cuenta si el combustible se calienta antes de introducirlo en el horno.
Qf.v: el calor del aire introducido en el horno se tiene en cuenta cuando se instalan calentadores de aire en la sala de calderas.
Qsteam: calor del vapor suministrado al horno.
El lado derecho de la ecuación es la suma del calor consumido para producir vapor o agua (Q1) y las pérdidas de calor (Q2 + Q3 + Q4 + Q5)
Q1 - calor útil utilizado para la producción de vapor o agua caliente.
Q2: pérdidas de calor con gases de combustión (el valor más significativo, alcanzando el 4-10% para las calderas modernas. Su valor depende del tipo de combustible utilizado, la carga de la unidad / unidad, la temperatura y el volumen de los gases de combustión, y significativamente aumenta con un aumento en la cantidad de aire suministrado para la combustión).
Q3: pérdidas de calor por insuficiencia química de la combustión de combustible (aumenta con una disminución en el suministro de aire para la combustión, además, depende del tipo de combustible quemado, el método de combustión, el diseño del horno y otros factores).
P4: pérdidas de calor por insuficiencia física de la combustión de combustible (se tienen en cuenta solo cuando se opera con combustible sólido).
Q5 - pérdida de calor al medio ambiente (depende de la calidad y el grosor del revestimiento de la caldera, del coeficiente de conductividad térmica de su material, de la temperatura del aire exterior, área, etc.). Calculado usando fórmulas aproximadas.
El balance de calor se compila en el funcionamiento de la caldera en estado estacionario, expresado en kJ / kg (kJ / m3) y generalmente se refiere a 1 m3 de gas o 1 kg de combustible sólido y líquido a T = 0 ° C y P = 760 mm Hg. Arte. (0,1 MPa).
Ecuación de equilibrio inverso
Se utiliza principalmente para probar calderas. En este caso, se calcula el valor de las pérdidas de calor y se determina la eficiencia bruta de la caldera a partir del calor de combustión conocido del combustible: ηbr = 100 - (Q2 + Q3 + Q5).
Los errores al determinar las pérdidas de calor son menores que al calcular el consumo de combustible, por lo tanto, el método para determinar la eficiencia a partir del balance inverso es más preciso.
