สมดุลความร้อนเป็นการเปรียบเทียบระหว่างความร้อนที่มีประโยชน์ซึ่งใช้สร้างไอน้ำหรือน้ำร้อน การสูญเสียความร้อน และปริมาณความร้อนทั้งหมดเข้าสู่เตาเผา
ประเภทของสมดุลความร้อนของหม้อไอน้ำ
1. สมการสมดุลโดยตรงกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงกับความจุความร้อนของหม้อไอน้ำ
ในกรณีนี้ จำเป็นต้องวัดพารามิเตอร์และปริมาณไอน้ำหรือน้ำที่ผลิตได้
2. สมการสมดุลความร้อนผกผันกำหนดความสัมพันธ์ระหว่างประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำกับการสูญเสียความร้อน (ค่าแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์)
สมดุลความร้อนถูกรวบรวมเพื่อวิเคราะห์กระบวนการที่เกิดขึ้นในเตาหม้อไอน้ำระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิง เพื่อ: กำหนดสาเหตุของการลดลงของประสิทธิภาพของหม้อไอน้ำ / หน่วย พัฒนามาตรการที่จำเป็นในการปรับปรุงประสิทธิภาพ
เงื่อนไขสมดุลความร้อน
สมดุลความร้อนของหม้อไอน้ำสามารถเขียนเป็นความเท่าเทียมกัน Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 โดยที่ Q คือปริมาณความร้อนทั้งหมดที่จ่ายให้กับเตาเผา ประกอบด้วยความร้อนจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง ความร้อนทางกายภาพ เช่นเดียวกับความร้อนที่จ่ายให้กับเตาเผาด้วยไอน้ำและอากาศที่จ่ายสำหรับการเผาไหม้: Q = Qn + Qf.t + Qf.w + Qpair
Qн - ความร้อนต่ำสุดของการเผาไหม้เชื้อเพลิงซึ่งถูกปล่อยออกมาระหว่างการเผาไหม้ที่สมบูรณ์โดยไม่คำนึงถึงความร้อนของการควบแน่นของไอน้ำ
Qf.t - ความร้อนทางกายภาพของเชื้อเพลิง โดยพิจารณาว่าเชื้อเพลิงได้รับความร้อนก่อนที่จะป้อนเข้าเตาเผา
Qf.v - ความร้อนของอากาศที่เข้าสู่เตาเผาจะถูกนำมาพิจารณาเมื่อมีการติดตั้งเครื่องทำความร้อนอากาศในห้องหม้อไอน้ำ
Qsteam - ความร้อนของไอน้ำที่จ่ายให้กับเตาเผา
ด้านขวาของสมการคือผลรวมของความร้อนที่ใช้ในการผลิตไอน้ำหรือน้ำ (Q1) และการสูญเสียความร้อน (Q2 + Q3 + Q4 + Q5)
Q1 - ความร้อนที่มีประโยชน์ใช้ในการผลิตไอน้ำหรือน้ำร้อน
Q2 - การสูญเสียความร้อนด้วยก๊าซไอเสีย (มูลค่าที่สำคัญที่สุดถึง 4-10% สำหรับหม้อไอน้ำที่ทันสมัย ค่าของพวกเขาขึ้นอยู่กับประเภทของเชื้อเพลิงที่ใช้โหลดของหน่วย / หน่วยอุณหภูมิและปริมาตรของก๊าซไอเสียและอย่างมีนัยสำคัญ เพิ่มขึ้นตามปริมาณอากาศที่เพิ่มขึ้นสำหรับการเผาไหม้)
Q3 - การสูญเสียความร้อนจากความไม่สมบูรณ์ทางเคมีของการเผาไหม้เชื้อเพลิง (เพิ่มขึ้นเมื่อปริมาณอากาศสำหรับการเผาไหม้ลดลงนอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับประเภทของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้วิธีการเผาไหม้การออกแบบเตาเผาและปัจจัยอื่น ๆ)
Q4 - การสูญเสียความร้อนจากความไม่สมบูรณ์ทางกายภาพของการเผาไหม้เชื้อเพลิง (พิจารณาเฉพาะเมื่อใช้งานกับเชื้อเพลิงแข็ง)
Q5 - การสูญเสียความร้อนต่อสิ่งแวดล้อม (ขึ้นอยู่กับคุณภาพและความหนาของเยื่อบุหม้อไอน้ำ, ค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนของวัสดุ, อุณหภูมิอากาศภายนอก, พื้นที่, ฯลฯ) คำนวณโดยใช้สูตรโดยประมาณ
ความสมดุลของความร้อนถูกรวบรวมในการทำงานของหม้อไอน้ำในสภาวะคงที่ แสดงเป็น kJ / kg (kJ / m3) และมักจะหมายถึงก๊าซ 1m3 หรือเชื้อเพลิงแข็งและของเหลว 1 กิโลกรัมที่ T = 0 ° C และ P = 760 mm Hg ศิลปะ. (0.1 MPa)
สมการสมดุลย้อนกลับ
ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการทดสอบหม้อไอน้ำ ในกรณีนี้จะคำนวณมูลค่าของการสูญเสียความร้อนและประสิทธิภาพโดยรวมของหม้อไอน้ำพิจารณาจากความร้อนที่ทราบของการเผาไหม้เชื้อเพลิง: ηbr = 100 - (Q2 + Q3 + Q5)
ข้อผิดพลาดในการพิจารณาการสูญเสียความร้อนจะต่ำกว่าเมื่อคำนวณการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง ดังนั้น วิธีการหาประสิทธิภาพจากสมดุลผกผันจึงแม่นยำกว่า