Parní hrnec: Princip fungování a typy kotelů
Co je parní kotelná?
Kotelná (také známá jako parní kotelná) je uzavřený nádrž, ve kterém se ohřívá tekutina (obvykle voda). Tekutina neznamená nutně vření. Ohřátá nebo zpárovaná tekutina opouští kotelnou pro použití v různých procesech nebo ohřevných aplikacích, jako je vaření, ohřev vody nebo centrální topení, nebo generace elektřiny z kotle. Kotelné (nebo specifičtěji parní kotelné) jsou nezbytnou součástí tepelných elektráren.
Základní princip fungování kotelné
Základní princip fungování kotelné je velmi jednoduchý a snadno srozumitelný. Kotelná je v podstatě uzavřený nádrž, ve kterém je uložena voda. Palivo (obvykle uhlí) se spaluje v peci a produkují se horké plyny.
Tyto horké plyny přicházejí do kontaktu s vodním nádržem, kde teplo těchto horkých plynů přenáší na vodu a následně se v kotelné produkuje pára.
Tato pára je pak vedena do turbíny tepelné elektrárny. Existuje mnoho různých typů kotelných, které jsou využívány pro různé účely, jako je provoz výrobní jednotky, sterilizace určité oblasti, sterilizace zařízení, ohřev okolí atd.
Účinnost parní kotelné
Procento celkového tepla exportovaného výstupní párou vzhledem k celkovému teplu dodanému palivem (uhlím) se nazývá účinnost parní kotelné.
Zahrnuje termální účinnost, účinnost spalování a účinnost převodu paliva na páru. Účinnost parní kotelné závisí na velikosti použité kotelné. Typická účinnost parní kotelné se pohybuje mezi 80 % a 88 %.
Ve skutečnosti dochází k některým ztrátám, jako je nedokončené spalování, radiace ztráty z okolní stěny parní kotelné, vadné spalinové plyny atd. Proto účinnost parní kotelné dává tento výsledek.
Typy kotelných
Existují hlavně dva typy kotelných – vodovodní kotelná a plynovodní kotelná.
V plynovodní kotelné jsou četné trubky, kterými procházejí horké plyny, a voda obklopuje tyto trubky.
Vodovodní kotelná je opak plynovodní kotelné. V vodovodní kotelné se voda ohřívá uvnitř trubek a horké plyny obklopují tyto trubky.
Jsou to hlavní dva typy kotelných, ale každý z těchto typů lze dále rozdělit na mnoho, o kterých si budeme povídat později.
Plynovodní kotelná
Jak naznačuje název, plynovodní kotelná se skládá z četných trubek, kterými procházejí horké plyny. Tyto trubky s horkými plyny jsou ponořeny do vody v uzavřeném nádrži.
Ve skutečnosti v plynovodní kotelné obsahuje jeden uzavřený nádrž nebo nádrž vodu, přes kterou procházejí horké trubky.
Tyto horké trubky nebo trubky s horkými plyny ohřejí vodu a přemění ji na páru, která zůstává ve stejném nádrži.
Protože voda a pára jsou ve stejném nádrži, plynovodní kotelná nemůže produkovat páru pod velmi vysokým tlakem.
Obecně může produkovat maximálně 17,5 kg/cm2 a s kapacitou 9 metrických tun páry za hodinu.
Typy plynovodních kotelných
Existují různé typy plynovodních kotelných, jako externí a interní pec plynovodních kotelných.
Externí pec kotelná lze dále rozdělit na tři různé typy-
Horizontální kotelná s návratovými trubkami.
Kotelná s krátkou hořákovou komorou.
Kompaktní kotelná.
Opět, interní pec plynovodní kotelná má také dvě hlavní kategorie, jako horizontální trubková a vertikální trubková plynovodní kotelná.
Obvykle se horizontální kotelná s návratovými trubkami používá v tepelných elektrárnách s nízkou kapacitou. Skládá se z horizontální bubliny, do které jsou zapojeny četné horizontální trubky. Tyto trubky jsou ponořeny do vody.
Palivo (obvykle uhlí) se spaluje pod těmito horizontálními bublinami a spalinové plyny se pohybují směrem ke zadní části, kde vstupují do trubek a cestují směrem dopředu do dýmové komory.
Během tohoto pohybu plynů v trubkách přenášejí své teplo do vody a vytvářejí se bublinky páry. Jak se pára produkuje, vyvíjí se tlak v kotelné v tomto uzavřeném nádrži.
Výhody plynovodních kotelných
Výhody plynovodních kotelných zahrnují—
Je velmi kompaktní v konstrukci.
Fluktuace poptávky po páře lze snadno splnit.
Je také docela levná.
Nevýhody plynovodních kotelných
