Тепловые и материальные балансы промышленных печей и расход топлива

Распределение тепла в печах характеризуется тепловыми балансами, выражающими закон сохранения энергии.

При рассмотрении теплового баланса печи одновременно с ее производственными показателями можно оценить степень использования тепла, вскрыть причины малой тепловой экономичности и наметить мероприятия по улучшению работы.

6-1. Типичные тепловые балансы печей

Для печей, оборудованных регенеративными или рекуперативными теплообменниками для подогрева воздуха и газообразного топлива и котлом-утилизатором для выработки водяного пара (или подогрева воды), можно составить следующие типичные тепловые балансы:

  1. для рабочего пространства печи;

  2. для рабочего пространства совместно с рекуператорами (или регенераторами);

  3. для всей установки в целом (с котлом-утилизатором).

Для анализа тепловой эффективности отдельных элементов печи составляют также тепловые балансы регенераторов, котла-утилизатора и т. д.

Баланс тепла для печей периодического действия составляется применительно к одному рабочему циклу (например, для одной плавки, для одного обжига и т. д.), для печей непрерывного действия - применительно к 1 ч работы, но наибольший интерес для оценки тепловой экономичности представляют удельные тепловые балансы, отнесенные к единице количества материала - на 1 т или 1 кг конечного продукта или шихты.

Уравнение теплового баланса рабочего пространства печи или всей печи в целом в общем случае имеет вид:

В этом уравнении в левой части даны статьи прихода тепла, а в правой - расхода тепла.

Обозначения разъяснены в таблице 6-1, где можно рассмотреть структуру баланса в его приходной и расходной частях.