Il bilancio termico è un confronto tra il calore utile utilizzato per generare vapore o acqua calda, le perdite di calore e la quantità totale di calore che entra nel forno.
Tipi di bilancio termico delle caldaie
1. L'equazione del bilancio diretto stabilisce la relazione tra il consumo di combustibile e la capacità di riscaldamento della caldaia.
In questo caso vengono necessariamente misurati i parametri e la quantità di vapore o acqua prodotta.
2. L'equazione del bilancio termico inverso stabilisce la relazione tra l'efficienza della caldaia e le perdite di calore (i valori sono espressi in percentuale).
Il bilancio termico viene compilato per analizzare i processi che si verificano nel forno della caldaia durante la combustione del combustibile, al fine di: determinare le ragioni della diminuzione delle prestazioni della caldaia / unità; sviluppare le misure necessarie per migliorare l'efficienza.
Termini di bilancio termico
Il bilancio termico della caldaia può essere scritto come l'uguaglianza Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, dove Q è la quantità totale di calore fornita al forno. È costituito dal calore di combustione del combustibile, dal suo calore fisico, nonché dal calore fornito al forno con vapore e aria forniti per la combustione: Q = Qn + Qf.t + Qf.w + Qpair.
Qн - il calore più basso di combustione del carburante, che viene rilasciato durante la combustione completa senza tenere conto del calore di condensazione del vapore acqueo.
Qf.t - il calore fisico del combustibile, preso in considerazione se il combustibile viene riscaldato prima di essere immesso nel forno.
Qf.v - il calore dell'aria immessa nel forno viene preso in considerazione quando i generatori di aria calda sono installati nel locale caldaia.
Qsteam - calore del vapore fornito al forno.
Il lato destro dell'equazione è la somma del calore consumato per produrre vapore o acqua (Q1) e le perdite di calore (Q2 + Q3 + Q4 + Q5)
Q1 - calore utile utilizzato per la produzione di vapore o acqua calda.
Q2 - perdite di calore con i gas di combustione (il valore più significativo, raggiungendo il 4-10% per le caldaie moderne. Il loro valore dipende dal tipo di combustibile utilizzato, dal carico dell'unità / unità, dalla temperatura e dal volume dei gas di combustione e significativamente aumenta con l'aumentare della quantità di aria fornita per la combustione).
Q3 - perdite di calore dovute all'incompletezza chimica della combustione del carburante (aumento con una diminuzione dell'alimentazione d'aria per la combustione, inoltre, dipende dal tipo di combustibile bruciato, dal metodo di combustione, dal design del forno e da altri fattori).
Q4 - perdite di calore dovute all'incompletezza fisica della combustione del carburante (preso in considerazione solo quando si opera con combustibile solido).
Q5 - perdita di calore nell'ambiente (dipende dalla qualità e dallo spessore del rivestimento della caldaia, dal coefficiente di conducibilità termica del suo materiale, dalla temperatura dell'aria esterna, dall'area, ecc.). Calcolato utilizzando formule approssimative.
Il bilancio termico è compilato a regime di funzionamento della caldaia, espresso in kJ/kg (kJ/m3) e si riferisce solitamente a 1m3 di gas o 1 kg di combustibile solido e liquido a T = 0°C e P = 760 mm Hg. Arte. (0,1 MPa).
Equazione di equilibrio inverso
Viene utilizzato principalmente per testare le caldaie. In questo caso si calcola il valore delle dispersioni termiche e si determina il rendimento lordo della caldaia dal calore noto di combustione del combustibile: ηbr = 100 - (Q2 + Q3 + Q5).
Gli errori nella determinazione delle perdite di calore sono inferiori rispetto al calcolo del consumo di carburante, pertanto il metodo per determinare l'efficienza dal bilancio inverso è più accurato.
