Каждый килограмм (или кубический метр) топлива вносит в котельную установку количество тепла, определяемое теплотворной способностью топлива (У ккал/кг или ккал/нм3.
Часть этого тепла полезно используется в котельной установке, переходит в паровых котлах в теплоту пара, а в водогрейных котлах — в тепло подогретой воды. Эта часть тепла обозначается через С?1 в ккал/кг.
Полезно использованное тепло можно выразить в процентах от (У в этом случае его обозначают через <7ь Связь между <71 и Ск выражается формулой:
Чр»
Остальная часть тепла, вносимого в котельную установку каждым килограммом топлива, представляет потери тепла, которые складываются из следующего:
А) потерь с уходящими дымовыми газами, обозначаемых <Э2 ккал/кг или (в процентах от 0^) <72%;
Б) потерь от химической неполноты сгорания — 0,з ккал/кг (•или <7з%);
В) потерь от механической неполноты сгорания — ккал/кг (или <74%);
Г) потерь в окружающую среду <2б ккал/кг (или <75%).
Таким образом, тепловой баланс котельной установки в установившихся условиях представляется следующим уравнением:
С?« = Сх Qз @4 “Ь Сб ккалкг
Или в относительных величинах:
100 = дг + ?2 + <73 + #4 -|- Чь % •
Тепловое состояние котла называется установившимся, когда температуры в любом элементе котла и его обмуровки остаются постоянными и не меняются во времени, т. е. когда
Масса всего котлоагрегата находится ё состоянии тёплоього равновесия.
Неустановившееся тепловое состояние котла соответствует такому режиму его работы, когда температуры всех или части элементов котла и его обмуровки меняются во времени. Например, при растопке или увеличении нагрузки котла часть тепла дымовых газов затрачивается на прогрев обмуровки, температура которой будет повышаться. Котел придет в стационарное, или установившееся состояние, когда температура обмуровки достигнет величины, не изменяющейся во времени. При остановке или уменьшении нагрузки котла часть тепла, накопленного в массе котлоагрегата, будет передаваться в окружающую среду, газам и воде; температура обмуровки начнет понижаться. Такое тепловое состояние котла является неустановившимся.
Тепловой баланс при неустановившемся состоянии котла представляется уравнением:
Где <7б — затрата тепла, вызываемая неустановившимся состоянием котла.
Для того чтобы сократить эту потерю тепла, следует стремиться к поддержанию равномерной нагрузки котла и к сокращению числа его остановок в резерв. При наличии в котельной нескольких котлов наивыгоднейшие режимы их работы устанавливаются технико-экономическими расчетами.