平均熱負荷是指城市集中供熱系統的用戶在單位時間內所需的熱量。它是制訂城市供熱規劃和設計供熱系統的重要依據，也是對供熱系統設計進行技術經濟分析的重要原始資料。集中供熱系統的熱負荷主要有採暖、通風、熱水供應和生產工藝等熱負荷。
基本介紹
- 中文名：平均熱負荷
- 外文名：Average thermal load
- 學科：冶金工程
- 領域：工程技術
- 範圍：能源
簡介,生產工藝熱負荷,爐膛容積熱負荷,熱負荷的計算公式,
簡介
熱負荷是指城市集中供熱系統的用戶在單位時間內所需的熱量。它是制訂城市供熱規劃和設計供熱系統的重要依據，也是對供熱系統設計進行技術經濟分析的重要原始資料。集中供熱系統的熱負荷主要有採暖、通風、熱水供應和生產工藝等熱負荷。其中採暖和通風用熱是季節性熱負荷，而熱水供應和生產熱負荷計算公式工藝用熱則多是常年性熱負荷。季節性熱負荷隨氣候條件而變化,在一年中變化很大，但在一天內波動較小。常年性熱負荷受氣候條件影響較小，在一年中變化不大，但在一天內波動大，特別是對非全天需熱的用戶。
生產工藝熱負荷
主要用於生產過程的加熱、烘乾、蒸煮、清洗等工藝,或用於拖動機械的動力設備(如汽錘、汽泵等)。由於用熱設備和用熱方式繁多，生產工藝熱負荷一般按實測數據，或用單位產量的耗熱概算指標估算。如無實測資料，可參考工廠以往的燃料耗量、鍋爐效率等因素估算熱負荷。在確定供熱系統的熱負荷時，除綜合上述各種用戶的熱負荷外，還應加上熱網的熱損失。由於用戶一般並非同時滿負荷、連續用熱，因此，還需確定系統的平均熱負荷值、最大熱負荷值、設備的同時使用係數等，以便選擇熱源和設計供熱系統。
爐膛容積熱負荷
每小時送入爐膛單位容積的平均熱量，稱爐膛容積熱負荷或熱強度，以符號qv表示，單位是KW/m3或KJ。 對於一定參數、一定容量的鍋爐，qv值取得小，爐膛容積就大；qv值取得大，爐膛容積就小。爐膛容積過小，燃料在爐內停留時間短，不能保證燃料的完全燃燒，同時能敷設水冷壁的面積小，爐溫高，易引起結渣。爐膛容積過大，爐內溫度低，對燃燒不利，還增加了金屬消耗量。 qv值的合理選用，主要根據燃料特性，特別是揮發分含量的高低，以及排渣方式來確定。揮發分低的無煙煤，不易著火燃燒，qv值應取小一些，爐膛容積可大一些，延長燃料在爐內的停留時間。液態排渣煤粉爐的爐內溫度高，對燃料的著火燃燒有利，qv值可比固態排渣煤粉爐的大一些，即其爐膛容積VL可比固態排渣煤粉爐的VL小一些。
熱負荷的計算公式
當內能、動能、勢能的變化量可以忽略且無軸功時，輸入系統的熱量與離開系統的熱量應平衡，由此可得出傳熱設備的熱量平衡方程式為:
Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6
式中Q1-物料帶入設備的熱量，kJ；Q2-加熱劑或冷卻劑傳給設備及所處理物料的熱量，kJ；Q3-過程的熱效應，kJ；Q4-物料帶出設備的熱量，kJ；Q5-加熱或冷卻設備所消耗的熱量或冷量，kJ；Q6-設備向環境散失的熱量，kJ。
在上式時，應注意除Q1和Q4外，其它Q值都有正負兩種情況。例如，當反應放熱時，Q3取"+"號；反之，當反應吸熱時，Q3取"?"號，這與熱力學中的規定正好相反。
由式(5-1)可求出Q2，即設備的熱負荷。若Q2為正值，表明需要向設備及所處理的物料提供熱量，即需要加熱;反之，則表明需要從設備及所處理的物料移走熱量，即需要冷卻。此外，對於間歇操作，由於不同時間段內的操作情況可能不同，因此，應按不同的時間段分別計算Q2的值，並取其最大值作為設備熱負荷的設計依據。
