Kotao (poznat i kao parni kotao) je zatvorena posuda u kojoj se zagrijava tekućina (obično voda). Tekućina ne nužno kvari. Zagrijana ili isparena tekućina izlazi iz kota na korist u različitim procesima ili za zagrijavanje, poput kuhanja, zagrijavanja vode ili centralnog zagrijavanja, ili za proizvodnju struje temeljenu na kotaonu. Kotao (ili točnije parni kotao) je važan dio termoelektrane.
Osnovni radni princip kotaona vrlo je jednostavan i lako razumljiv. Kotao je u suštini zatvorena posuda unutar koje se čuva voda. Gorivo (obično ugljen) sije u pećnici i stvaraju se vruće plinove.
Ti vrući plinovi dolaze u kontakt s posudom sa vodom gdje topline tih vrućih plinova prenose na vodu, a rezultirano se par stvara u kotlu.
Zatim se taj par vodi do turbine termoelektrane. Postoji mnogo različitih vrsta kotaona koji se koriste za različite svrhe, poput pokretanja proizvodne jedinice, dezinfekcije određenog područja, sterilizacije opreme, zagrijavanja okoline itd.
Postotak ukupne topline izvozene putem para u ukupnoj toplini dostavljenoj gorivom (ugljen) naziva se efikasnost parnog kotaona.
Uključuje termalnu efikasnost, efikasnost sagorijevanja i efikasnost pretvorbe goriva u par. Efikasnost parnog kotaona ovisi o veličini kotaona. Tipična efikasnost parnog kotaona iznosi 80% do 88%.
Stvarno se događaju neki gubitci, poput nepotpunog sagorijevanja, radijacijskog gubitka s zida oko parnog kotaona, defektne plinove sagorijevanja itd. Stoga daje ovaj rezultat efikasnosti parnog kotaona.
Postoje uglavnom dvije vrste kotaona – vodosmukni kotao i plinsmukni kotao.
U plinsmuknom kotaonu postoji nekoliko cijevi kroz koje prolaze vrući plinovi, a voda okružuje te cijevi.
Vodosmukni kotao je suprotnost plinsmuknom kotaonu. U vodosmuknom kotaonu voda se zagrijava unutar cijevi, a vrući plinovi okružuju te cijevi.
To su glavne dvije vrste kotaona, ali svaka od vrsta može biti podijeljena na mnoge, o čemu ćemo kasnije raspravljati.
Kao što naziv sugerira, plinsmukni kotao sastoji se od nekoliko cijevi kroz koje prolaze vrući plinovi. Te vruće plinove prolaze kroz vodu, u zatvorenoj posudi.
Zapravo, u plinsmuknom kotaonu jedna zatvorena posuda ili ljuska sadrži vodu, kroz koju prolaze vruće cijevi.
Te vruće cijevi ili plinove zagrijavaju vodu i pretvaraju vodu u par, a par ostaje u istoj posudi.
Budući da su voda i par u istoj posudi, plinsmukni kotao ne može proizvesti par pod vrlo visokim tlakom.
Obično može proizvesti maksimalno 17,5 kg/cm2 i kapacitetom od 9 metričkih tona para po satu.
Postoje različite vrste plinsmuknog kotaona, poput vanjske pećnice i unutarnje pećnice plinsmuknog kotaona.
Vanjska pećnica može se ponovno kategorizirati u tri različite vrste-
Horizontalni povratni tubularni kotao.
Kotao s kratkom pećnicom.
Kompaktan kotao.
Ponovno, unutarnja pećnica plinsmuknog kotaona također ima dvije glavne kategorije, poput horizontalnog tubularnog i vertikalnog tubularnog plinsmuknog kotaona.
Obično se horizontalni povratni plinsmukni kotao koristi u termoelektranama male snage. Sastoji se od horizontalnog bubnja u koji se nalaze nekoliko horizontalnih cijevi. Te cijevi su potopljeni u vodu.
Gorivo (obično ugljen) se sagorijeva ispod ovog horizontalnog bubnja, a spalinje se kreću prema stražnjem dijelu, gdje ulaze u plinsmukne cijevi i kreću se prema prednjem dijelu u kutiju za dim.
Tijekom ovog puta spalinji u cijevima, one prenose svoju toplinu vodi, a pare se formiraju. Kako se par stvara, razvija se tlak u kotlu, u toj zatvorenoj posudi.
Prednosti plinsmuknih kotaona uključuju—
Konstrukcija je prilično kompaktna.
Fluktuacije potražnje za parom mogu se lako ispuniti.
Također je prilično jeftin.
