Топлинният баланс е сравнение между полезната топлина, използвана за генериране на пара или топла вода, топлинните загуби и общото количество топлина, постъпващо в пещта.
Видове топлинен баланс на котли
1. Уравнението за директен баланс установява връзката между разхода на гориво и отоплителната мощност на котела.
В този случай параметрите и количеството произведена пара или вода задължително се измерват.
2. Уравнението за обратен топлинен баланс установява връзката между ефективността на котела и топлинните загуби (стойностите са изразени като процент).
Топлинният баланс се съставя, за да се анализират процесите, протичащи в пещта на котела по време на изгарянето на гориво, за да се: определят причините за намаляването на производителността на котела / блока; разработване на мерки, необходими за подобряване на ефективността.
Условия за топлинен баланс
Топлинният баланс на котела може да бъде записан като равенство Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, където Q е общото количество топлина, подавана в пещта. Състои се от топлината на изгаряне на горивото, неговата физическа топлина, както и топлината, подавана към пещта с пара и въздух, подадени за горене: Q = Qn + Qf.t + Qf.w + Qpair.
Qн - най-ниската топлина на изгаряне на гориво, която се отделя при пълно изгаряне, без да се отчита топлината на кондензация на водни пари.
Qf.t - физическата топлина на горивото, взета под внимание, ако горивото се нагрява преди подаването му в пещта.
Qf.v - топлината на въздуха, въведен в пещта, се взема предвид, когато в котелното са инсталирани въздушни нагреватели.
Qsteam - топлина на пара, подавана в пещта.
Дясната страна на уравнението е сумата от топлината, изразходвана за производството на пара или вода (Q1) и топлинните загуби (Q2 + Q3 + Q4 + Q5)
Q1 - полезна топлина, използвана за производството на пара или гореща вода.
Q2 - топлинни загуби с димни газове (най-значимите по стойност, достигащи 4-10% за съвременните котли. Стойността им зависи от вида на използваното гориво, натоварването на агрегата / агрегата, температурата и обема на димните газове и значително се увеличава с увеличаване на количеството въздух, подаван за горене).
Q3 - топлинни загуби от химическа непълнота на изгарянето на горивото (увеличаване с намаляване на подаването на въздух за горене, освен това зависи от вида изгорено гориво, метода на неговото изгаряне, конструкцията на пещта и други фактори).
Q4 - топлинни загуби от физическа непълнота при изгаряне на горивото (взети предвид само при работа на твърдо гориво).
Q5 - топлинни загуби за околната среда (зависят от качеството и дебелината на облицовката на котела, от коефициента на топлопроводимост на неговия материал, от температурата на външния въздух, площта и др.). Изчислено с помощта на приблизителни формули.
Топлинният баланс се съставя при стационарен режим на работа на котела, изразен в kJ / kg (kJ / m3) и обикновено се отнася до 1m3 газ или 1 kg твърдо и течно гориво при T = 0 ° C и P = 760 mm Hg. Изкуство. (0,1 MPa).
Уравнение на обратния баланс
Използва се главно за тестване на котли. В този случай се изчислява стойността на топлинните загуби и брутната ефективност на котела се определя от известната топлина на изгаряне на горивото: ηbr = 100 - (Q2 + Q3 + Q5).
Грешките при определяне на топлинните загуби са по-ниски, отколкото при изчисляване на разхода на гориво, следователно методът за определяне на ефективността от обратния баланс е по-точен.
