Prijedvodićna voda i parni krug kotla
U kotle postoji različitih komponenti u krugu prihrane vode i pare, te trebamo upoznati neke ključne komponente tih krugova, a to su ekonomizirajući topline, bojleri, vodični cevi i nadgrijavajući topline.
Ekonomizirajuće topline
Ekonomizirajuća toplina je toplotni izmjenjak koji uzima toplinu iz dimnih plinova i povećava temperaturu prihrane vode koja dolazi iz zajedničkog stuba prihrane vode do otprilike temperature zasićenja koja odgovara tlaku kotla.
Bacanje visokotemperaturnih dimnih plinova u atmosferu dovodi do velikih gubitaka energije. Korištenjem tih plinova za zagrijavanje prihrane vode može se postići veća učinkovitost i bolja ekonomija, stoga se toplotni izmjenjak naziva "Ekonomizirajuća toplina".
Strukturno, ekonomizirajuća toplina sastoji se od skupa savijenih praznih cjevki kroz koje prolazi prihrana voda. Vanjska strana cjevki zagrijava se iscrpljenim dimnim plinovima. Više broj vodičnih cevi veća će biti površina toplotne razmjene. Broj cjevki i presjek cjevki predizrađuju se prema potrebnim parametrima kotla.
Na T-S krivulji iznad, sjena označava zonu ekonomizirajuće topline. Toplina apsorbirana prihranom vodom označena je sa 'Qeco'.
Još jedna ključna komponenta Kruga Prihrane Vode i Pare
je Bojlerna Bubanj.
Bojlerna Bubanj
Dva tipa bojlernih bubanja koriste se u svim vrstama kotlova, a to su parni i blato bubanj. Oba bubanja imaju specifične funkcije.
Parni Bubanj
Funkcije parnog bubanja u krugu prihrane vode i pare su:
Čuvanje dovoljno vode i pare kako bi se ispunu varijabilni zahtjevi za opterećenjem.
Pružanje visine kako bi se omogućila prirodna cirkulacija vode kroz vodične cevi.
Odvojavanje para od mješavine vode i pare koja se ispušta iz rizera.
Pomoć u kemiji za uklanjanje otopljenog O2 i održavanje potrebnog pH-a.
Odvojavanje para od dvofazne mješavine u parnom bubnju:
Par mora biti odvojen od mješavine prije nego što napusti bubanj, jer:
Bilo kakva vlaga koja se nosi s parom sadrži otopljeni soli. U nadgrijavajućoj toplini, voda isparava i soli ostaju depone na unutrašnjem dijelu cevi formirajući sloj. Taj sloj smanjuje životnu dobu nadgrijavajuće topline.
Neki od nečistoća u vlagi (poput vapora silicija) mogu uzrokovati depone na lopaticama turbine.
Jedna od važnih funkcija parnog bubnja je odvojavanje para od mješavine vode i pare. Na niskom tlaku (ispod 20 bar; 1 bar = 1.0197 kg/cm2) koristi se jednostavno gravitacijsko odvojavanje. Metodom gravitacijskog odvojavanja čestice vode odvoje se od para zbog veće gustoće.
Kako tlak unutar bojlernog bubnja raste, gustoća para raste, budući da je par vrlo stisiv. Stoga se razlika između gustoća para i vode smanjuje. Stoga postaje neučinkovito gravitacijsko odvojavanje.
Stoga u parnom bubnju visokotlakanih kotlova, postoje neki mehanički uređaji (poznati kao interni deo bubnja ili anti-prajanje uređaji) za odvojavanje para od vode.
Sljedeća slika ilustrira različite Anti-prajanje uređaje korišteni u termalnim elektrane:
Zagrade su separatori koji odvajaju vruću mješavinu para i vode od suhog para i pružaju upućeni put za suh par.
U ciklonskom separatoru mješavina dvofaznog para i vode dopuštena je da se kreće u helikalnom putu i zbog centrifugalnih sila čestice vode se odvajaju. Male perke unutar ciklonskog separatora sakupljaju depone čestice vode.
U praonicu mješavina dvofaznog para i vode dopuštena je da se kreće u crtežastom putu i pruža konačnu fazu sušenja para.
Nakon praonce para dopušteno je da se kreće prema nadgrijavajućoj toplini kroz perforiranu mrežu.
Blato Bubanj
Blato bubanj je još jedan glavni stub smješten na dnu kotla i obično pomaže u prirodnoj cirkulaciji vode kroz parne cevi. Blato bubanj obično sadrži vodu na temperaturi zasićenja, te i osjetljive sole i nečistoće poznate kao slurry. Redovito se ispira kako bi se uklonio slurry otvaranjem ispisnog ventila.
Vodične Cevi
To su također ključne komponente kruga prihrane vode i pare kotla
Vodične cevi su savijene ili ravne prazne cevi kroz koje cirkuliše mješavina pare i vode. Postoje dvije vrste vodičnih cevi, to su padnica i rizera. Ova padnica, rizera sklop znana je kao Evaporator (ili sam kotao). U evaporatoru zapravo se događa promjena stanja od vode u par. Na T-S dijagramu pokraj, zona evaporatora je ilustrirana. 'Qeva' je toplina apsorbirana od strane evaporatora. To je uglavnom latentna toplina isparavanja vode.
Padnice Vodične Cevi
Kao što naziv sugerira, padnice su vodične cevi kroz koje voda pada s parnog bubnja do blata bubnja (vidi sliku.). Niti jedna buha ne smije teći uz zasićenu vodu iz bubnja do padnica. To bi smanjilo razliku gustoće i tlakovu visinu za prirodnu cirkulaciju.
Rizere Vodične Cevi
Rizere su vodične cevi kroz koje dvofazna mješavina pare i vode na temperaturi zasićenja ide gore s blata bubnja do parnog bubnja. Rizere su obično bliže pećnicama, dok su padnice dalje od pećnica.
