Calculo de balanço

MÉTODO DE CÁLCULO DO BALANÇO TÉRMICO DE CALDEIRAS(1)
Paulo César da Costa PINHEIRO(1)
Sérgio Augusto Araújo da Gama CERQUEIRA(1)
RESUMO
A otimização das condições operacionais de uma caldeira, é obtida a partir da análise do rendimento térmico. O rendimento térmico pode ser avaliado diretamente pela medição do consumo de combustível, de água e de vapor, pressão e temperatura do vapor, e poder calorífico.
É fato conhecido que as medições de vazões são sujeitas a erros, que podem inviabilizar o cálculo do balanço térmico. As medidas de vazão podem ser eliminadas do balanço térmico, através de uma abordagem analítica.
Este trabalho apresenta uma revisão e discussão da metodologia de cálculo do balanço térmico de caldeiras, visando uma análise correta do ponto de vista termodinâmico. São apresentadas as equações de todas as perdas energéticas, e a análise da influência de cada uma no balanço térmico. São também apresentadas recomendações operacionais, no sentido de otimizar o rendimento térmico.
Palavras Chaves: Caldeira, Fornalha, Balanço térmico.
INTRODUÇÃO
O vapor produzido em uma instalação de caldeiras é gerado pela transformação da energia química do combustível em calor. A energia introduzida na instalação, com a massa (ou volume) do combustível, é chamada de energia disponível Qd (kJ/kg de combustível sólido ou líquido ou kJ/m3 de combustível gasoso), e a quantidade de energia absorvida pelo fluido de trabalho
(podendo ser utilizada para a geração de energia elétrica) é chamada energia útil Q1 (kJ/kg comb ou kJ/m3comb). A diferença entre a energia disponível e a energia útil é devida à perdas de energia
Qi (kJ/kg comb), inevitáveis, nos vários elementos da instalação.
A fim de facilitar a comparação entre diversas instalações, utiliza-se as perdas de energia relativas qi = 100 Qi/Qd (%), e o rendimento térmico bruto da caldeira ηb (% energia contida no combustível transferida para o fluido de trabalho):
 ∑ Qi 
Q ∑ Qi
Q

= 100 