Le bilan thermique est une comparaison entre la chaleur utile utilisée pour générer de la vapeur ou de l'eau chaude, les pertes de chaleur et la quantité totale de chaleur entrant dans le four.
Types de bilan thermique des chaudières
1. L'équation du bilan direct établit la relation entre la consommation de combustible et la puissance calorifique de la chaudière.
Dans ce cas, les paramètres et la quantité de vapeur ou d'eau produite sont nécessairement mesurés.
2. L'équation du bilan thermique inverse établit la relation entre l'efficacité de la chaudière et les pertes de chaleur (les valeurs sont exprimées en pourcentage).
Le bilan thermique est établi pour analyser les processus se produisant dans le four de la chaudière lors de la combustion du combustible, afin de: déterminer les raisons de la diminution des performances de la chaudière / unité; développer les mesures nécessaires pour améliorer l'efficacité.
Termes du bilan thermique
Le bilan thermique de la chaudière peut être écrit comme l'égalité Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5, où Q est la quantité totale de chaleur fournie au four. Il se compose de la chaleur de combustion du combustible, de sa chaleur physique, ainsi que de la chaleur fournie au four avec la vapeur et l'air fournis pour la combustion: Q = Qn + Qf.t + Qf.w + Qpair.
Qн - la plus faible chaleur de combustion du carburant, qui est libérée lors de la combustion complète sans tenir compte de la chaleur de condensation de la vapeur d'eau.
Qf.t - la chaleur physique du combustible, prise en compte si le combustible est chauffé avant d'être introduit dans le four.
Qf.v - la chaleur de l'air introduit dans le four est prise en compte lorsque des aérothermes sont installés dans la chaufferie.
Qvapeur - chaleur de la vapeur fournie au four.
Le côté droit de l'équation est la somme de la chaleur consommée pour produire de la vapeur ou de l'eau (Q1) et des pertes de chaleur (Q2 + Q3 + Q4 + Q5)
Q1 - chaleur utile utilisée pour la production de vapeur ou d'eau chaude.
Q2 - pertes de chaleur avec les fumées (la valeur la plus importante, atteignant 4 à 10% pour les chaudières modernes. Leur valeur dépend du type de combustible utilisé, de la charge de l'unité / unité, de la température et du volume des fumées, et de manière significative augmente avec une augmentation de la quantité d'air fourni pour la combustion).
Q3 - pertes de chaleur dues à l'incomplétude chimique de la combustion du combustible (l'augmentation avec une diminution de l'alimentation en air pour la combustion dépend en outre du type de combustible brûlé, de la méthode de sa combustion, de la conception du four et d'autres facteurs).
Q4 - pertes de chaleur dues à l'incomplétude physique de la combustion du combustible (prise en compte uniquement en cas de fonctionnement au combustible solide).
Q5 - perte de chaleur dans l'environnement (dépend de la qualité et de l'épaisseur du revêtement de la chaudière, du coefficient de conductivité thermique de son matériau, de la température de l'air extérieur, de la surface, etc.). Calculé à l'aide de formules approximatives.
Le bilan thermique est établi en régime permanent de chaudière, exprimé en kJ/kg (kJ/m3) et se réfère généralement à 1m3 de gaz ou 1 kg de combustible solide et liquide à T = 0°C et P = 760 mm Hg. De l'art. (0,1 MPa).
Équation d'équilibre inversé
Il est principalement utilisé pour tester les chaudières. Dans ce cas, la valeur des pertes de chaleur est calculée et le rendement brut de la chaudière est déterminé à partir de la chaleur connue de combustion du combustible: ηbr = 100 - (Q2 + Q3 + Q5).
Les erreurs dans la détermination des pertes de chaleur sont plus faibles que dans le calcul de la consommation de carburant, par conséquent, la méthode de détermination de l'efficacité à partir du bilan inverse est plus précise.
