Для аналізу конструкції котла як складного теплообмінника складають теплову схему котлоагрегату.
Теплова схема встановлює взаємозв’язок між елементами котлоагрегату, розподіл приростів ентальпій теплоносія та охолодження газів, розміщення елементів в газоходах тощо.
Використання теплової схеми дозволяє оптимізувати конструкцію і експлуатаційні характеристики котла. Її основними параметрами є: тип та потужність котла, тиск і температура пари, вид і витрата палива, спосіб його спалювання тощо.
Важливим показником, що впливає на конструкцію котла є температура газів на виході з топки | \vartheta "_т. |
Чим вона вища, тим нижчим є теплосприйняття топки, хоча висока середня температура в топці покращує променистий теплообмін.
З іншого боку, якщо | \vartheta "_т. |
зростає, то більше теплоти треба передати в конвективних поверхнях. |
Звичайно, дещо зростають температурні напори у всіх елементах, але для забезпечення оптимального ККД необхідне збільшення площ конвективних поверхонь. Тому оптимальна температура газів на виході з топки визначається техніко-економічними розрахунками.
Оптимальні температури | \vartheta "_т. |
для спалювання природного газу і мазуту у промислових котлах знаходяться в діапазоні 950…1000oС, |
При спалюванні вугілля | \vartheta "_т. |
повинна бути не більше 1100oС з умови недопущення розм’якшення золи на виході з топки. |