Perdas de Calor em um Gerador de Vapor. Rendimento térmico de um gerador de vapor Consumo de combustível

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1 Perdas de Calor em um Gerador de Vapor Rendimento térmico de um gerador de vapor Consumo de combustível

2 Definição Perdas de calor em um gerador de vapor são as pcelas de calor do combustível alimentado na fornalha não aproveitadas na produção de vapor Tipos de perdas Perdas na fornalha Perdas ocasionais Perdas normais Perdas nas outras ptes do gerador de vapor

3 Perdas de calor em um gerador de vapor Nas cinzas Com o calor do próprio combustível caído no cinzeiro. ( P1) Com o calor sensível da própria cinza. ( P2) Na combustão incompleta Representada pela fuligem rastada através de toda a caldeira até a chaminé. ( P3) Representada pelos gases CO e H 2 que se desprendem na chaminé. ( P4)

4 Perdas de calor em um gerador de vapor Perdas por irradiação através das pedes dos geradores de vapor. ( P5) Perdas de calor sensível dos gases da combustão ao saírem pa a atmosfera. ( P6) Perdas por pada ptida e viação de cga do gerador de vapor. ( P7)

5 Determinação das perdas P1 Calor do combustível caído no cinzeiro Perda ocasional, se determina estabelecendo o peso do combustível rastado com as cinzas P2 Calor sensível nas cinzas Z. Cp. T P2 = 100 Pci Z = porcentagem de cinzas no combustível Cp = calor específico das cinzas Cp = 0,3 kcal/kg. C T = diferença de temperatura entre o combustível na entrada da fornalha e as cinzas no cinzeiro

6 Determinação das perdas P3 Perdas de fuligem Perda ocasional, e própria de fornalhas mal dimensionadas Quando a natureza do combustível facilita a formação de fuligem, deve-se prever um sistema de captação que permita retorná-la à fornalha Quando o tamanho da unidade não justific a inserção destes equipamentos, deve-se limit estas perdas ao máximo de 2-3%

7 Determinação das perdas P4 Perdas de combustão incompleta As perdas de CO e H 2 devem se anul Sendo estabelecido o teor destes gases na chaminé, as perdas correspondentes são determinadas pelas expressões: ( ) CO V ( ) g seco P CO = 100 Pci P4 ( H ) ( H ) V g seco 2 = Pci 100

8 Determinação das perdas P5 Perdas por irradiação Corresponde ao calor do combustível dissipado pelas pedes do gerador de vapor Viam de acordo com o tipo de revestimento do gerador de vapor Caldeiras integralmente irradiadas podem apresent perdas inferiores a 1% Caldeiras fechadas com tijolo refratário e alvenia comum sem pede d água podem perder até 5%

9 Pedes d água

10 Determinação das perdas P6 Perdas de calor sensível É a mais significativa e dado obrigatório do projeto r mg. Cpm. T P6 = 100 Pci m gr = massa real dos gases por unidade de massa do combustível Cp m = calor específico médio dos gases T = diferença de temperatura entre os gases na saída da chaminé e o (T ambiente) Temperaturas de 400 C correspondem a perdas de 25 a 30% A temperatura pode descer até 150 C, mas não convém baix demasiado a temperatura, principalmente quando existir enxofre no combustível

11 Perda total Se obtém pela soma de todas as perdas Viam de acordo com a concepção e construção dos geradores de vapor, situando-se entre 35% e 10% 35% nas caldeiras empedadas tipo tubos de fogo 10% nos modernos geradores destinados a centrais termoelétricas Caldeiras industriais modernas, compactas, viam as perdas entre 20% e 13% Pa óleo combustível as perdas se resumem apenas em perdas por irradiação e perdas por calor sensível dos gases

12 Calor total fornecido Corresponde ao calor capaz de ser gerado pelo combustível ao queim na fornalha, acrescido do calor do de combustão e do calor do combustível Calor gerado pelo combustível ao queim na fornalha = B. Pci t B = consumo de combustível

13 Calor total fornecido Calor gerado pelo combustível ao queim na fornalha, acrescido do calor do de combustão t = B. Pci + B. m. Cp. r ( T T ) amb B = consumo de combustível m r = massa de real Cp = calor específico do T = temperatura do ao entr na fornalha T amb = temperatura do ambiente Calor do

14 Calor total fornecido Calor gerado pelo combustível ao queim na fornalha, acrescido do calor do combustível t = B. Pci + B. Cp. comb ( T T ) comb amb B = consumo de combustível Calor do Cp combustível comb = calor específico do combustível T comb = temperatura do combustível ao entr na fornalha T amb = temperatura do ambiente

15 Calor total fornecido t Calor gerado pelo combustível ao queim na fornalha, acrescido do calor do de combustão e do calor do combustível = B. Pci + B. m r. Cp. ( T T ) + B. Cp.( T T ) amb comb comb amb B = consumo de combustível m r = massa de real Cp = calor específico do T = temperatura do ao entr na fornalha T amb = temperatura do ambiente Cp comb = calor específico do combustível T comb = temperatura do ao entr na fornalha

16 Calor total perdido Corresponde à quantidade de calor do combustível que se dissipou em qualquer das formas anteriormente enumeradas Q & = P. p. Q p = calor total perdido P. t = perda total Q t = calor total fornecido t t

17 Calor útil Calor realmente aproveitado na geração de vapor Q & u = t Também pode ser obtido por u = p ( h ) D h h v = entalpia do vapor h a = entalpia da água D = produção de vapor v a

18 Rendimento térmico de um gerador de vapor Fração do calor liberado pelo combustível na fornalha que é absorvido pela água através dos elementos do gerador de vapor η = u t η = 1 Pt

19 Consumo de combustível η = u t u = ( h ) D h v a t = B. Pci + B. m r. Cp. ( T T ) + B. Cp.( T T ) amb comb comb amb B = η. [ ( ) ( )] r Pci + m. Cp. T T + Cp. T T u amb comb comb amb

20 Consumo de combustível Sem aquecimento de Sem aquecimento de combustível B = u η. Pci

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