Потери теплоты Qys(qys) с уходящими газами возникают из-за того, что физическая теплота (энтальпия) газов Iуг, покидающих котел при температуре Tуг, превышает физическую теплоту поступающих в котел воздуха ау и топлива стД/т. Эти потери теплоты занимают обычно основное место среди тепловых потерь котла и составляют дуг = 5... 12 % располагаемой теплоты. С учетом энтальпии уходящих газов Ну,, МДж/кг (или МДж/м3), и энтальпии теоретически необходимого количества воздуха Јв, МДж/кг (или МДж/м3), определяют потери теплоты с уходящими газами Потери теплоты с уходящими газами зависят в основном от объема и температуры уходящих газов. Для снижения этих потерь следует уменьшать коэффициент избытка воздуха ау г в уходящих газах, который зависит от коэффициента избытка воздуха в топке оц. и балластного воздуха Лаполс, за счет подсосов в газоходы котла, находящиеся обычно под разрежением: Оптимальное по условию минимума суммарных потерь теплоты (ду г + дх н) значение атопт находится из графика (рис. 6.1, а). Возможность уменьшения Oj зависит от вида топлива, способа его сжигания, типа горелок и топочного устройства. При благоприятных условиях смешения топлива и воздуха избыток воздуха Ор, необходимый для горения, может быть уменьшен. При сжигании газообразного топлива коэффициент избытка воздуха принимают оц.< 1,1, при сжигании мазута ат = 1,1... 1,15. Подсосы воздуха по газовому тракту Ааподс в пределе могут быть сведены к нулю в котлах, работающих под наддувом, т.е. под давлением в дымовом тракте. Для котлов, работающих под разрежением, подсосы составляют Ааподс = 0,15...0,3 и даже больше. Воздух окружающей среды проникает в систему в местах прохода труб через обмуровку, через уплотнения лючков, дверок, гляделок, по трещинам и неплотностям обмуровки. Балластный воздух в продуктах сгорания помимо увеличения потерь теплоты Qy г приводит также к дополнительным затратам электроэнергии на дымосос. Важнейшим фактором, влияющим на величину Qyi, является температура уходящих газов /у г. Ее снижение достигается установкой в хвостовой части котла теплоиспользующих элементов (экономайзера, воздушного подогревателя). Чем ниже температура уходящих газов и, соответственно, меньше разность температур At между газами и нагреваемым рабочим телом (например, воздухом), тем большая площадь поверхности нагрева требуется для охлаждения продуктов сгорания. Повышение же температуры уходящих газов приводит к увеличению потери с Qy, и, следовательно, к дополнительным затратам топлива А В на выработку одного и того же количества пара или горячей воды. В связи с этим оптимальная температура /уг определяется на основе технико-экономических расчетов при сопоставлении годовых капитальных затрат на сооружение поверхности нагрева и затрат на топливо (рис. 6.1, б). С увеличением тепловой нагрузки котельного агрегата (увеличением расхода топлива В и выхода пара D) потеря теплоты с уходящими газами qys возрастает. Это связано с тем, что с ростом нагрузки увеличивается количество выделенной теплоты в топке. Одновременно увеличивается объем продуктов сгорания и их скорость в газоходах котла. При этом теплоотдача к конвективным поверхностям нагрева возрастает пропорционально увеличению скорости лишь в степени 0,6...0,8. Таким образом, тепловыделение превышает тепловосприятие, и температура уходящих газов с увеличением нагрузки повышается. При работе котла на газообразном и жидком топливах поверхности нагрева могут загрязняться сажей и золой топлива. Это приводит к ухудшению теплообмена продуктов сгорания с поверхностями нагрева. При этом для сохранения заданной паропроизводительности приходится идти на увеличение расхода топлива. Занос поверхностей нагрева приводит также к увеличению сопротивления газового тракта котла. В связи с этим для обеспечения нормальной эксплуатации агрегата требуется систематическая очистка его поверхностей нагрева.
