当内能、动能、势能的变化量可以忽略且无轴功时，输入系统的热量与离开系统的热量应平衡，由此可得出传热设备的热量平衡方程式为:

Q1 Q2 Q3=Q4 Q5 Q6

式中Q1-物料带入设备的热量，kJ；Q2-加热剂或冷却剂传给设备及所处理物料的热量，kJ；Q3-过程的热效应，kJ；Q4-物料带出设备的热量，kJ；Q5-加热或冷却设备所消耗的热量或冷量，kJ；Q6-设备向环境散失的热量，kJ。

在上式时，应注意除Q1和Q4外，其它Q值都有正负两种情况。例如，当反应放热时，Q3取" "号；反之，当反应吸热时，Q3取""号，这与热力学中的规定正好相反。

由式(5-1)可求出Q2，即设备的热负荷。若Q2为正值，表明需要向设备及所处理的物料提供热量，即需要加热;反之，则表明需要从设备及所处理的物料移走热量，即需要冷却。此外，对于间歇操作，由于不同时间段内的操作情况可能不同，因此，应按不同的时间段分别计算Q2的值，并取其最大值作为设备热负荷的设计依据 。2100433B

每小时送入炉膛单位容积的平均热量，称炉膛容积热负荷或热强度，以符号qv表示，单位是KW/m3或KJ。 对于一定参数、一定容量的锅炉，qv值取得小，炉膛容积就大；qv值取得大，炉膛容积就小。炉膛容积过小，燃料在炉内停留时间短，不能保证燃料的完全燃烧，同时能敷设水冷壁的面积小，炉温高，易引起结渣。炉膛容积过大，炉内温度低，对燃烧不利，还增加了金属消耗量。 qv值的合理选用，主要根据燃料特性，特别是挥发分含量的高低，以及排渣方式来确定。挥发分低的无烟煤，不易着火燃烧，qv值应取小一些，炉膛容积可大一些，延长燃料在炉内的停留时间。液态排渣煤粉炉的炉内温度高，对燃料的着火燃烧有利，qv值可比固态排渣煤粉炉的大一些，即其炉膛容积VL可比固态排渣煤粉炉的VL小一些 。

主要用于生产过程的加热、烘干、蒸煮、清洗等工艺,或用于拖动机械的动力设备(如汽锤、汽泵等)。由于用热设备和用热方式繁多，生产工艺热负荷一般按实测数据，或用单位产量的耗热概算指标估算。如无实测资料，可参考工厂以往的燃料耗量、锅炉效率等因素估算热负荷。在确定供热系统的热负荷时，除综合上述各种用户的热负荷外，还应加上热网的热损失。由于用户一般并非同时满负荷、连续用热，因此，还需确定系统的平均热负荷值、最大热负荷值、设备的同时使用系数等，以便选择热源和设计供热系统 。

热负荷是指城市集中供热系统的用户在单位时间内所需的热量。它是制订城市供热规划和设计供热系统的重要依据，也是对供热系统设计进行技术经济分析的重要原始资料。集中供热系统的热负荷主要有采暖、通风、热水供应和生产工艺等热负荷。其中采暖和通风用热是季节性热负荷，而热水供应和生产热负荷计算公式工艺用热则多是常年性热负荷。季节性热负荷随气候条件而变化,在一年中变化很大，但在一天内波动较小。常年性热负荷受气候条件影响较小，在一年中变化不大，但在一天内波动大，特别是对非全天需热的用户 。

炉膛容积热负荷，是每小时送入炉膛单位容积中的平均热负荷。

（以燃料的收到基低位发热量计算），称为炉膛容积热负荷 。2100433B

热负荷制定的原则是：在具体操作条件下，火焰温度能达到耐火材料(炉顶)所允许承受的最高温度；格子砖达到允许的高温而不被烧坏，整个炉役期内炉子的热效率和产量最高。不同吨位炉子的热负荷不同，例如100t平炉的平均热负荷为(85~105)×10⁶kJ/h，300t平炉的平均热负荷为(120~140)×10⁶kJ/h。采用高发热值燃料(天然气、重油)比低发热值燃料(高炉和焦炉的混合煤气等)的热负荷增大10%~20%。碱性平炉比酸性平炉的平均热负荷高10%~15%。固定式平炉的热负荷小于倾动式平炉。老炉子的热负荷比新炉子的大5%~20% 。