Typy vysokotlakových kotlov

Kotol je nádoba, v ktorej sa voda pod tlakom ohrieva a na určitý účel sa odparí na paru. Existuje niekoľko rôznych druhov kotlov vykurovaných uhlím, tuhým palivom, olejom alebo plynom. Veľkosť kotlov sa veľmi líši, od malých, prenosných jednotiek alebo jednotiek montovaných v obchodoch až po veľké pece, ktoré spaľujú 6 ton uhlia za minútu. Kotly pracujú pri pozitívnom tlaku a všetky časti musia byť dostatočne pevné, aby odolali tlaku pary, ktorú vytvárajú. Väčšina vysokotlakových kotlov sa používa na komerčné alebo priemyselné účely.

Kotly sa tiež klasifikujú podľa ich tlakovej kapacity, konštrukčného typu a použitia. Najvyšší prípustný pracovný tlak (MPPT) je najvyššie množstvo tlaku, ktorému je nádoba (kotol) navrhnutá, aby odolala. Tento tlak sa meria v librách na štvorcový palec alebo „psi“ a pretlak je vyjadrený ako „psig“. Národný oheň Asociácia pre prevenciu a federálne normy definujú parný kotol typu II ako kotol, ktorý vyrába vysokotlakovú paru medzi 16 a 150 psig. Parný kotol typu III vyrába paru medzi 151 a 350 psig.

V tomto type kotla sa palivo spaľuje vo vnútri pece a vytvára horúci plyn, ktorý ohrieva vodu cirkulujúcu cez jeho rúry. Voda sa premieňa na paru, ktorá stúpa a zachytáva sa v parnom bubne, kde sa nasáva nasýtená para. Ten opäť vstupuje do pece prostredníctvom prehrievača, kde sa ešte viac zahrieva. Keď je teplota prehriatej pary nad bodom varu, stáva sa z nej suchý stlačený plyn, ktorý sa používa na pohon turbín. Väčšina konštrukcií vodných rúr má kapacitu pary 4 500 až 120 000 kilogramov za hodinu. Vodorúrkové kotly v tepelných elektrárňach sa tiež nazývajú jednotky na výrobu pary.

Bensonov kotol sa nazýva superkritický parný generátor a často sa používa na výrobu elektrickej energie. Pracuje pri takom vysokom tlaku, viac ako 3 200 psi, že sa skutočný var zastaví a nedochádza k oddeľovaniu vodnej pary. Nebude bublať, pretože teplota vody je nad kritickým tlakom, pri ktorom sa môžu vytvárať bubliny. Táto para pracuje vo vysokotlakovej turbíne a potom vstupuje do kondenzátora generátora. Pojem „kotol“ by sa v tomto generátore pary nemal používať, pretože k varu skutočne nedochádza.

Tento typ kotla odparuje vodu a potom paru ohrieva v prehrievači, čím vytvára paru pri oveľa vyššej teplote. Takto sa vytvorí vyššia teplota spalín, pokiaľ sa nepoužíva „ekonomizér“. Ekonomizér ohrieva napájaciu vodu, ktorá preteká cez ohrievač spaľovacieho vzduchu v ceste odvodu horúcich spalín. Táto prehriata para často zvyšuje celkovú účinnosť výroby pary a jej využitie so zvýšením vstupnej teploty do turbín. Prehriatá para vytvára obavy o bezpečnosť, pretože ak niektorá súčasť systému zlyhá a para unikne, vysoký tlak a teplota môžu byť smrteľné. Teplota v oblasti kotlovej plynovej pece je zvyčajne medzi 2 400 až 2 900 stupňami Fahrenheita. Niektoré z nich sú konvekčné ohrievače, ktoré absorbujú teplo z plynu podobného tekutine, zatiaľ čo iné sú sálavé a absorbujú sálavé teplo.