Потеря теплоты от химической неполноты сгорания (химического недожога)  возникает при непол­ном сгорании топлива в пределах топочной камеры котла и появления в продуктах сгорания горючих газообразных составляющюих (СО, Н2, СН₄, C_mH...). Догорание же этих горючих газов за пределами топки практически невозмож­но из-за относительно низкой их температуры.

Химическая неполнота сгорання топлива может явиться следствием: 1) общего недостатка воздуха; 2) плохого сме­сеобразования; 3) малых размеров топочной камеры, что определяет недостаток времени для завершения химичес­ких реакций; 4) низкой температуры в топочной камере, что приводит к снижению скорости выгорания топлива; 5) высокой температуры, что может привести к диссоциа­ции продуктов сгорання.

При достаточном для полного сгорания топлива количе­стве воздуха и хорошем смесеобразовании  зависит от объемной плотности тепловыделения в топке.

Оптимальное отношение , при котором потеря имеет минимальное значение, зависит от вида топлива, способа его сжигания и конструкции топки. Для современ­ных топочных устройств потеря теплоты от химической не­полноты сгорания составляет 0—2% при  МВт/м³. В топочных устройствах, в которых обеспечивают­ся благоприятные условия для интенсивного горения топ­лива, например в циклонных топках, значение достигает 3—10 МВт/м³ и более при отсутствии хими­ческой неполноты сгорания.

При обработке материалов испытания котельной уста­новки потерю теплоты от химической неполноты сгорания, МДж/кг (или МДж/м³), определяют по зависимости

                                  _(2.42)

Объемы горючих газов в продук­тах сгорания в кубических метрах на единицу сжигаемого топлива, м³/кг (или м³/м³), определяют по анализу газов на выходе нз топки па содержание в них Н₂, %, СО, %, СН₄, %, и т. д. по формулам

                                                                                                                  _(2.43)

                                                                                                       _(2.43а)

                                                                                                      _(2.43б)

Объем сухих газов при сжигании твердого и жидкого топлив определяют с учетом полученной ранее формулы (1.43):

                                          _,      

а при сжигании газового топлива — формулы (1.44):

                        _.

Теплоты сгорания горючих газов в (2.42) имеют следу­ющие значения: = 12,64 МДж/м³; = 10,79 МДж/м³; =35,82 МДж/м³.

Для снижения потери теплоты от химической неполно­ты сгорания в топочной камере стремятся повысить темпе­ратурный уровень, применяя, в частности, подогрев возду­ха, а также всемерно улучшая перемешивание компонентов горения, для чего в ряде топочных устройств применяют так называемое «острое дутье». В правильно сконструированной и эксплуатируемой топке потери могут быть практически сведены к нулю.

7.4. Потеря теплоты от механической неполноты сгорания

Потеря теплоты от механической неполноты сгорания связана с недожогом твердого топлива в топоч­ной камере. Часть его в виде горючих частиц, содержащих углерод, водород, серу, может уноситься газообразными продуктами сгорания, часть — удаляться вместе со шла­ком. При слоевом сжигании возможен также провал части топлива через отверстия колосниковой решетки. Таким об­разом, потеря теплоты от механической неполноты сгора­ния, МДж/кг, в общем случае состоит из трех слагаемых— потерь с провалом, со шлаком и с уносом:

                                                                                           _(2.44)

или относительно располагаемой теплоты, %,

                                     _{.                             (2.45)}

При сжигании твердого топлива потеря является второй основной потерей в тепловом балансе и для про­мышленных котлов может доходить до 10—12 % н более. При слоевом сжигании основными составляющими потери  являются потери со шлаком и провалом, а при камер­ном сжигании — потеря с уносом.

Потеря теплоты с провалом , %, зависит от сорта сжигаемого топлива и содержания в нем мелочи, спекаемо- сти топлива и, главное, от конструкции колосниковой ре­шетки Современные колосниковые решетки имеют живое сечение (отношение площади прозоров для прохода возду­ха к площади решетки) 3—7 %, а конструкция их часто вы­полняется «беспровальной». В связи с этим значение обычно не превышает 0,5—1 %

При определении на основе данных испытания ко­тельной установки значения , МДж/кг, подсчитывают по формуле

                                                                                                                _(2.46)

где —выход провала, кг/с; — теплота сгорания провала, МДж/кг, которую подсчитывают с учетом содер­жания горючих в провале.

Потеря теплоты со шлаком , %, связана с тем, что в образующемся в процессе горения топлива шлаке (в твердом или жидком состоянии) могут содержаться не­выгоревшие частицы топлива. В слоевых топках потеря теплоты со шлаком увеличивается с увеличением золь­ности топлива, ростом плотности теплового потока через зеркало горения  и с уменьшением выхода летучих. Она зависит также от метода удаления шлака (в твердом или жидком виде) и от размеров кусков (сортированности) топ­лива.

В камерных топках с учетом того, что зна­чительное количество золы топлива (85—95 %) уносится дымовыми газами, потеря незначительна, она возраста­ет с увеличением зольности топлива, с угрублением помола пыли, с уменьшением выхода летучих, а также зависит от конструктивных и режимных особенностей топки.

Значение , МДж/кг, определяется по формуле

                                                                                                            _(2.47)

где  — выход шлака, кг/с; — теплота сгорания шлака, МДж/кг, подсчитываемая с учетом содержания го­рючих в шлаке , %.

Потеря теплоты с уносом , %, связана с выносом из топки несгоревших (или частично сгоревших) частиц топлива.

Для слоевых топок увеличивается с уменьшением реакционной способности топлива, возрастает при работе на несортированном угле, при форсировке зеркала горе­ния и топочного объема . Для факельных топок  увеличивается при форсировке процесса горения, угрублении помола и уменьшении реакционной способности топ­лива.

  Как и для химической неполноты сгорания, потерн теплоты в области низких значений возрастают в связи со снижением температуры в топочной камере, а в области высоких нагрузок увеличиваются в связи с умень­шением времени пребывания частиц в топке,

Значение потери с уносом  , МДж/кг, определяется по формуле

                                                                                                                   _(2.48)

где  — масса уноса, кг/с;  — теплота сгорания уно­са, МДж/кг, определяемая с учетом содержания горючих в уносе  , %.

При испытаниях котельной установки непосредственное определение массы уноса  кг/с, для выявления потери теплоты от механической неполноты сгорания в отличие от  и практически невозможно.

При сжигании газового и жидкого топлива потеря q_M._н отсутствует. При сжигании пыли в смеси с газообразным топливом или мазутом потеря теплоты от механической не­полноты сгорания равна  , где  принимается как для твердого топлива, а  — коэффициент, зависящий от доли газа или мазута в смеси (по теплоте), обычно а = 0,7 1,4.