Especificações técnicas da caldeira de combustível sólido

Eficiência térmica (EF) da caldeira a combustível sólido [%] - é determinada como a proporção entre a quantidade de calor transferida para a água e a quantidade de calor liberada durante a queima do combustível. A eficiência da caldeira é um indicador de sua eficácia e indica o grau de perfeição do seu design.

A eficiência de uma caldeira a combustível sólido de aço varia entre 75-80%, enquanto a eficiência de uma caldeira a carvão, devido à menor área de superfície de troca de calor, varia entre 67-75%.

No passaporte da caldeira, é indicada a eficiência da caldeira medida em condições ótimas de operação: a fornalha e as superfícies de troca de calor estão limpas, o ar necessário para a combustão é fornecido em quantidade ideal, e o regime de temperatura do circuito de água não é inferior a 65°C na entrada e 90°C na saída.

Fatores que reduzem a eficiência da caldeira a combustível sólido:

1 Excesso ou insuficiência de fornecimento de ar para a fornalha da caldeira. Acredita-se que o coeficiente de excesso de ar ideal na fornalha seja 1,3, ou seja, o ar deve ser fornecido à fornalha 30% a mais do que o necessário para a combustão do combustível. O aumento deste coeficiente levará ao excesso de fornecimento de ar e à perda de energia útil para aquecê-lo, enquanto a diminuição resultará em combustão incompleta do combustível na fornalha. Com fornecimento de ar ideal, a chama deve ter uma cor de palha.

2 Incrustação nas superfícies de troca de calor do lado da água aquecida e fuligem nas superfícies do lado da fornalha. Portanto, é muito importante preparar a água de alimentação e limpar periodicamente as superfícies de troca de calor da caldeira.

3 Combustão incompleta do combustível devido a queima desigual, queda de combustível através da grelha ou combustão com insuficiência de oxigênio, o que leva à formação excessiva de fuligem.

4 Elevadas perdas térmicas do corpo da caldeira para o ambiente. Este fator é influenciado apenas pela qualidade e espessura do material isolante colocado entre as superfícies de troca de calor.

Potência térmica nominal da caldeira a combustível sólido [kW] - é a quantidade de calor gerada pela caldeira por uma hora durante a queima do combustível principal, para caldeiras a combustível sólido, é o carvão antracito classificado.

Os valores de potência indicados nas especificações técnicas são obtidos durante a queima de antracito durante o tempo de queima de uma única carga na potência máxima. Por exemplo, se o tempo de queima de uma carga for de 4 horas, na primeira e última hora a caldeira pode fornecer 80% de sua potência, e durante duas horas operar com potência de 120%, sendo a potência nominal indicada nas especificações técnicas igual a 100%.

A potência da caldeira depende muito do tipo de combustível, portanto, se for planejado o uso de diferentes tipos de combustíveis durante a operação da caldeira, devem ser aplicados coeficientes de correção relativos ao antracito classificado:

0,95 - carvão betuminoso
0,85 – carvão lignito
0,80 – briquetes de turfa
0,80 – madeira seca (dois anos de secagem, umidade de 15-20%)
0,30 – madeira verde (umidade de 70-80%)

Temperatura mínima da água na entrada da caldeira [°C] - é a temperatura mínima da água na qual não há condensação dos vapores de gás de combustão nas superfícies de troca de calor.

Os vapores dos produtos da combustão são um ambiente corrosivo perigoso para a caldeira a combustível sólido. Durante a operação, não deve ser permitido que a caldeira opere em modos com temperatura de água abaixo de 65°C, exceto durante a curta fase de acendimento.

As superfícies de troca de calor de ferro fundido das caldeiras são mais resistentes à corrosão, portanto, é permitido que a temperatura da água de entrada seja de 55°C, enquanto para as caldeiras de aço a temperatura de entrada não deve ser inferior a 65°C.

Mais informações sobre a proteção das caldeiras a combustível sólido contra temperaturas baixas podem ser encontradas na seção esquemas de conexão da caldeira a combustível sólido.

Pressão nominal da água na caldeira [MPa] - é a maior pressão excedente da água, à qual a operação segura e duradoura da caldeira a combustível sólido é garantida.

Quando a caldeira é conectada a um sistema de aquecimento com tanque de expansão fechado, a pressão no sistema aumenta durante o aquecimento. Quando o sistema atinge seu regime de temperatura máxima, a pressão na caldeira não deve exceder o valor nominal.

A pressão de trabalho da água no circuito da caldeira deve ser de pelo menos 1 bar e não deve exceder a pressão especificada no manual da caldeira.

A pressão de teste da caldeira geralmente não é inferior a 1,25 vezes a nominal.

Diferença de pressão na chaminé no ponto de conexão da caldeira [Pa] - é o empuxo no tubo de chaminé. O fornecimento de ar para a fornalha só é possível quando a pressão na chaminé é inferior à pressão atmosférica.

A diferença de pressão na chaminé é obtida pela diferença de densidade entre os gases quentes dentro da chaminé e o ar mais frio fora.

O valor mínimo da diferença de pressão na chaminé indica o quanto a pressão no ponto de conexão da caldeira deve ser inferior à pressão atmosférica. A diferença de pressão excessiva é controlada por um amortecedor instalado no gargalo da saída de gases da caldeira.

Temperatura dos gases de escape [°C] em uma caldeira a combustível sólido depende do modo de operação e do tipo de combustível. Com empuxo normal, a temperatura pode variar de 150°C em baixa potência até 280°C em cargas nominais. Quando o empuxo é comprometido, a temperatura dos gases de escape pode variar entre 70 e 600°C.

Tempo de queima de uma única carga de combustível [horas] - para caldeiras a combustível sólido em regime de potência nominal não excede 4 horas durante a queima de carvão ou coque, e não mais de 2 horas durante a queima de lenha.

Quando operado em potências menores, o tempo de queima pode ser aumentado em no máximo 2-3 vezes, no entanto, a eficiência da caldeira é significativamente reduzida e o regime de operação em baixas potências não favorece a longevidade da caldeira.

Lembre-se! O regime de operação ideal para uma caldeira a combustível sólido é operar na potência nominal.