4.2.1. Ефективність організації топкового процесу визначається розрахунковими характеристиками. Експериментально встановлено максимально допустимі значення характеристик, при яких забезпечується раціональне спалювання палива і охолодження газів.
4.2.2. Теплове напруга топкового обсягу qv, кВт / м 3 (ккал / м 3 × год) характеризує умови спалювання палива. Величина qv обернено пропорційна часу перебування частинок палива в топковому об'ємі за умови рівномірного заповнення обсягу продуктами згоряння (топковим газами)
де В - витрата палива, кг / с (кг / год) або нм 3 / с (нм 3 / год); Vт - об'єм топки, м 3; . - нижча теплота згоряння твердого (рідкого) палива, кДж / кг (ккал / кг) і газоподібного палива, кДж / нм 3; (Ккал / нм 3) відповідно.
Допустимі значення qv при факельній спалюванні природного газу і мазуту, а також твердих палив при ТШУ наведені в табл. П4, твердих палив при спалюванні в топках з ЖШУ - в табл. П6.
4.2.3. Теплове напруга поперечного перерізу топки qf, кВт / м 2 (ккал / м 2 × год) характеризує умови шлакування стін топкової камери, (тобто надійність роботи топки котла). Величина qf прямо пропорційна середньої швидкості руху топкових газів в топці за умови рівномірності заповнення перетину.
де Fт - площа поперечного перерізу топки, м 2. Fт = а × в;
а - ширина топки; в - глибина топки.
4.2.4. Питомий теплонапругу в зоні активного горіння qа.г, МВт / м 2 (ккал / м 2 × год) характеризує умови утворення оксидів азоту і надійність роботи металу труб настінних екранів
де і - відповідно розрахункова витрата палива і розташовується теплота на 1 кг або 1 нм 3 палива;
Fа.г - площа стін топки в зоні активного горіння, м 2
де hа.г - висота зони активного горіння, м.
При одноярусному розташуванні пальників умовно приймається hа.г = 3Dа або hа.г = 3hа. де Dа і hа - відповідно діаметр або висота амбразури пальника, м.
При багатоярусному розташуванні пальників
де Zяр і × hяр - число ярусів і відстань між ярусами по висоті топки.
При подових пальниках hа.г умовно приймається при спалюванні мазуту і газу відповідно рівним 0,3 і 0,4 висоти топки. (Визначення висоти топки Нт дивись в розділі 4.4).
Граничне значення теплового навантаження радіаційних поверхонь в зоні активного горіння камерних топок можна визначити за формулою, кВт / м 2:
де А = 0,7 - при спалюванні пилу, 1,0 - при спалюванні мазуту і газу в камерних топках з настінними пальниками і 0,75 - в газомазутних топках з подовими пальниками при номінальному навантаженні. Для ошипованних поверхонь значення А потрібно в два рази зменшити;
Bu - критерій Бугера, визначається за формулою (4.11);
Та -адіабатная температура, К, визначається за формулою (4.23) і табл. 2.8.
4.2.5. Теплові характеристики топки qv. qf. hа.г і. і характеристика режиму роботи aт, отримані в результаті розрахунку проектованого топкового пристрою, не повинні перевищувати вказаних максимально допустимих значень.