Buhar kazanı (aynı zamanda su kazanı olarak da bilinir) sıvının (genellikle su) ısıtıldığı kapalı bir kapıdır. Sıvı mutlaka kaynamak zorunda değildir. Isıtılmış veya buharlaşmış sıvı, çeşitli süreçlerde veya ısıtma uygulamalarında kullanılacak şekilde kazandan çıkarılır, örneğin yemek pişirme, su veya merkezi ısıtma, veya kazan tabanlı enerji üretimi gibi. Buhar kazanları (veya daha spesifik olarak su kazanları) termal enerji santrallerinin çok önemli bir parçasıdır.
Buhar kazanının temel çalışma prensibi çok basit ve anlaşılması kolaydır. Kazan, içinde su depolanan kapalı bir kap gibidir. Yakıt (genellikle kömür) bir fırında yakılır ve sıcak gazlar üretilir.
Bu sıcak gazlar su kapıyla temas eder ve bu sıcak gazların ısısu, suya aktarılır ve sonuç olarak buhar kazanda üretilir.
Daha sonra bu buhar, termal enerji santralinin türbinine boru ile taşınır. Üretim birimini çalıştırmak, belirli bir alanı sterilize etmek, ekipmanı sterilize etmek, çevreyi ısıtmak vb. farklı amaçlar için birçok farklı kazan tipi kullanılmaktadır.
Toplam ısıtma veriminin, yakıt (kömür) tarafından sağlanan toplam ısıya oranı, buhar kazanı verimliliği olarak adlandırılır.
Termal verimlilik, yanma verimliliği ve yakıt-buhar verimliliği ile birlikte gelir. Buhar kazanı verimliliği, kullanılan kazanın boyutuna bağlıdır. Tipik bir buhar kazanının verimliliği %80 ila %88 arasındadır.
Aslında, tam olmayan yanma, buhar kazanı çevre duvarından gelen ışınım kaybı, defekt yanma gazları vb. bazı kayıplar meydana gelir. Bu nedenle, buhar kazanı verimliliği bu sonucu verir.
Öncelikle iki ana kazan türü vardır – su tüpü kazanı ve ateş tüpü kazanı.
Ateş tüpü kazanında, sıcak gazların geçirildiği birçok tüp bulunmaktadır ve su bu tüpleri çevreler.
Su tüpü kazanı, ateş tüpü kazanının tersidir. Su tüpü kazanında su, tüplerin içinde ısıtılır ve sıcak gazlar bu tüpleri çevreler.
Bu, iki ana kazan türüdür ancak her tür birçok alt türe ayrılabilir, bunları daha sonra tartışacağız.
İsminden de anlaşılacağı gibi, ateş tüpü kazanı, içinden sıcak gazlar geçen birçok tüpten oluşur. Bu sıcak gaz tüpleri, kapalı bir kapta suya batırılır.
Aslında, ateş tüpü kazanında, içinden sıcak tüpler geçen tek bir kap veya kabuk su içerir.
Bu ateş tüpleri veya sıcak gaz tüpleri, suyu ısıtıyor, suyu buhara dönüştürüyor ve buhar aynı kapta kalıyor.
Suyu ve buharı aynı kapta bulundurduğu için, bir ateş tüpü kazanı çok yüksek basınçta buhar üretemez.
Genellikle maksimum 17.5 kg/cm2 basınçta ve saatte 9 Metrik Ton buhar kapasitesi ile çalışabilir.
Farklı türlerde ateş tüpü kazanı vardır, örneğin dış fırın ve iç fırın ateş tüpü kazanı.
Dış fırın kazanı tekrar üç farklı kategoriye ayrılabilir-
Yatay Dönen Tüp Kazanı.
Kısa Ateş Kutusu Kazanı.
Kompakt Kazan.
Yine, iç fırın ateş tüpü kazanı da yatay tüp ve dikey tüp ateş tüpü kazanı olmak üzere iki ana kategoriye ayrılır.
Normalde, yatay dönüşlü ateş tüpü kazanı, düşük kapasiteli termal enerji santrallerinde kullanılır. İçinde suyun olduğu birçok yatay tüp bulunan yatay bir silindirden oluşur.
Yakıt (genellikle kömür), bu yatay silindirin altında yakılır ve yanıcı gazlar arka tarafa doğru ilerler, oradan ateş tüplerine girer ve duman kutusuna doğru ön tarafa ilerler.
Gazların tüplerde ilerlediği bu süreçte, ısılarını suya aktarır ve buhar balonları yukarı doğru yükselir. Buhar üretildikçe, bu kapalı kapta kazanın basıncı gelişir.
Ateş tüpü kazanlarının avantajları şunlardır—
Yapısı oldukça kompakttır.
Buhar talebi dalgalanmaları kolayca karşılanabilir.
Ayrıca oldukça ucuzdur.
Ateş tüpü kazanlarının dezavantajları şunlardır—
