Паровые котлы

Паровой котёл представляет собой установку, оснащенную топкой (нагревается при помощи продуктов сгорания), которая применяется с целью генерации перегретого или насыщенного пара. Подразумевает утилизацию теплоты, образованной в результате сжигания топлива и перехода в тепловую энергию химической.

Основные разновидности паровых котлов:

1. В зависимости от предназначения:

- промышленные котлы. Они отвечают за выработку пара для технологических нужд (промышленные парогенераторы);

- энергетические котлы, которые используются для производства пара, необходимого в процессе функционирования паровых турбин;

- котлы-утилизаторы. Их задачей считается вырабатывание горячей воды или пара. В качестве  источника теплоты выступают горячие газы, сформированные в технологическом цикле.

2. По относительному перемещению теплообменивающихся сред (воды, дымовых газов и пара):

- водотрубные котлы;

- газотрубные (дымогарные и жаротрубные) котлы.

В свою очередь водотрубные модели делятся на:

- прямоточные (между выходом и входом котла среда перемещается последовательно и не возвращается);

- барабанные (с принудительной и естественной циркуляцией: за единственный проход по поверхностям испаряется только часть воды, остатки возвращаются в барабан; процедура повторяется неоднократно).

Именно барабанные считаются одними из наиболее распространенных. В этом котле вода, проходя через экономайзер, направляется в барабан (расположен вверху котла), откуда под воздействием силы тяжести (модель с естественной циркуляцией) идет в необогреваемые опускные трубы, а потом и в обогреваемые подъёмные, где осуществляется процедура парообразования (опускные и подъёмные трубы формируют циркуляционный контур). В результате того, что плотность в экранных трубах пароводяной смеси меньше плотности воды, то пароводяная смесь начинает движение вверх в барабан (по экранным трубам). Таким образом, осуществляется разделение смеси на воду и пар. Затем вода вновь отправляется в опускные трубы, а насыщенный пар перемещается в пароперегреватель. Что касается котлов с естественной циркуляцией, то в них кратность циркуляции жидкости по контуру может находиться в пределах от пяти до тридцати раз. Паровые котлы с принудительной циркуляцией оборудованы насосом, формирующим напор в контуре. Здесь кратность циркуляции равна 4-9 раз.

Прямоточные котлы характеризуются отсутствием барабана. Вода сквозь испарительные трубы движется всего один раз, плавно преобразуясь в пар. Место, где завершается парообразование, является переходным. В дальнейшем пароводяная смесь поступает в пароперегреватель. Достаточно часто прямоточные паровые котлы обладают промежуточным пароперегревателем, куда отправляется пар, что предоставляет возможность осуществить повторный нагрев с очередным возвратом в турбину. Такие паровые котлы считаются гидравлической разомкнутой системой. Они функционируют не просто на докритическом, но и на критическом давлении.