Bilans toplote je poređenje između korisne toplote koja se koristi za proizvodnju pare ili tople vode, gubitaka toplote i ukupne količine toplote koja ulazi u peć.
Vrste toplotne bilance kotlova
1. Jednadžba izravne ravnoteže uspostavlja odnos između potrošnje goriva i kapaciteta grijanja kotla.
U ovom slučaju nužno se mjere parametri i količina proizvedene pare ili vode.
2. Jednadžba inverzne ravnoteže topline uspostavlja odnos između učinkovitosti kotla i gubitaka topline (vrijednosti su izražene u postocima).
Bilans toplote sastavlja se za analizu procesa koji se javljaju u kotlu tokom sagorevanja goriva, kako bi se: utvrdili razlozi za smanjenje performansi kotla / jedinice; razviti mjere potrebne za poboljšanje efikasnosti.
Uslovi bilance toplote
Bilans toplote kotla može se zapisati kao jednakost Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, pri čemu je Q ukupna količina toplote dovedene u peć. Sastoji se od toplote izgaranja goriva, njegove fizičke toplote, kao i toplote dovedene u peć parom i vazduhom koji se dovode za izgaranje: Q = Qn + Qf.t + Qf.w + Qpair.
Qn - najniža toplota izgaranja goriva koja se oslobađa tokom potpunog sagorevanja, ne uzimajući u obzir toplotu kondenzacije vodene pare.
Qf.t - fizička toplina goriva, uzeta u obzir ako se gorivo zagrije prije uvođenja u peć.
Qf.v - toplina zraka koja se unosi u peć uzima se u obzir kada se u kotlovnici instaliraju grijači zraka.
Qsteam - toplina pare koja se dovodi u peć.
Desna strana jednadžbe je zbroj toplote koja se troši za proizvodnju pare ili vode (Q1) i gubitaka toplote (Q2 + Q3 + Q4 + Q5)
Q1 - korisna toplota koja se koristi za proizvodnju pare ili tople vode.
Q2 - gubici toplote sa dimnim plinovima (najznačajniji u vrijednosti, dostižući 4-10% za savremene kotlove. Njihova vrijednost ovisi o vrsti goriva koje se koristi, opterećenju jedinice / jedinice, temperaturi i zapremini dimnih plinova, i značajno povećava se sa povećanjem količine vazduha koji se isporučuje za sagorevanje).
Q3 - gubici toplote zbog hemijske nepotpunosti sagorijevanja goriva (povećavaju se smanjenjem dovoda zraka za izgaranje, osim toga, ovise o vrsti sagorjelog goriva, načinu njegovog sagorijevanja, dizajnu peći i drugim faktorima).
Q4 - gubici toplote zbog fizičke nepotpunosti sagorevanja goriva (uzimaju se u obzir samo kada se radi na čvrsto gorivo).
Q5 - gubitak toplote u životnu sredinu (zavisi od kvaliteta i debljine obloge kotla, od koeficijenta toplotne provodljivosti njegovog materijala, od temperature spoljnog vazduha, površine itd.). Izračunato pomoću približnih formula.
Bilans toplote sastavlja se u stabilnom stanju kotla, izražen u kJ / kg (kJ / m3) i obično se odnosi na 1 m3 plina ili 1 kg čvrstog i tečnog goriva pri T = 0 ° C i P = 760 mm Hg. Art. (0,1 MPa).
Jednačina obrnutog bilansa
Uglavnom se koristi za ispitivanje kotlova. U ovom slučaju izračunava se vrijednost gubitaka toplote i utvrđuje se bruto iskoristivost kotla na osnovu poznate topline sagorijevanja goriva: ηbr = 100 - (Q2 + Q3 + Q5).
Pogreške u određivanju toplotnih gubitaka manje su nego pri izračunavanju potrošnje goriva, stoga je metoda određivanja efikasnosti iz obrnutog bilansa tačnija.
