Pitna voda in parovod kotla
V posodi za vodni tok in parni okrogelj kotla so različne komponente, ki jih moramo poznati. To so ekonomizirnik, boilerna posoda, vodni cevi in nadogrevalec.
Ekonomizirnik
Ekonomizirnik je toplotni izmenjalnik, ki prenaša toplotno energijo iz dimnih plinov in poveča temperaturo vhodne vode, ki prihaja iz skupnega zagonskega vodnega vodilnika do približno saturacijske temperature, ki ustreza tlaku kotle.
Izbacitev visokotoplinskih dimnih plinov v atmosfero povzroča veliko izgubo energije. Z uporabo teh plinov za zagrevanje vodnega toka se lahko doseže višja učinkovitost in boljša gospodarnost, zato se toplotni izmenjalnik imenuje "ekonomizirnik".
Strukturno je ekonomizirnik zbirka zakrivenih praznih cevnih elementov, skozi katere teče vodni tok. Zunanji del cevi je segrean s izpuščnimi dimnimi plini. Število vodnih cevi določa površino toplotnega izmenjanja. Število cevi in prerez cevi sta predhodno načrtovana glede na zahtevane parametre kotle.
Na T-S krivulji zgoraj je senčasta območje, ki prikazuje območje ekonomizirnika. Toplotna energija, ki jo absorbira vodni tok, je označena z 'Qeco'.
Druga ključna komponenta Vodnega Toka in Parnega Okrogelja
je Boilerna Posoda.
Boilerna Posoda
Dva tipa boilernih posod, ki se uporabljata v vseh vrstah kotlov, sta parna posoda in blato posoda. Obe posodi imata specifične funkcije.
Parna Posoda
Funkcije parne posode v vodnem toku in parnem okrogelju so:
Zbiranje zadostne količine vode in para za zadostitev spreminjajočih zahtev po bremenu.
Osnovno zaporedje, ki omogoča naravno cirkulacijo vode skozi vodne cevi.
Ločevanje para od mešanice vode in para, ki je izvedena iz riserjev.
Pomoč pri kemičnih obravnavah za odstranitev otopljenega O2 in vzdrževanje zahtevanega pH.
Ločevanje para od dvofazne mešanice v parni posodi:
Par mora biti ločen od mešanice preden zapusti posodo, ker:
Kakršna koli vlaga, ki je nosilna z parom, vsebuje otopljene sole. V nadogrevalcu voda izpari in sole ostanejo depozicirane na notranji površini cevi, kar tvori nagnano plast. Ta plast zmanjša življenjski čas nadogrevalcev.
Nekateri nečistični elementi v vlazi (kot vaporizirani silik) lahko povzročijo depozite na lepeh turbine.
Ena od pomembnih funkcij parne posode je ločevanje para od mešanice vode in para. Pri nizkem tlaku (pod 20 bar; 1 bar = 1.0197 kg/cm2) se uporablja enostavno gravitacijsko ločevanje. V metodi gravitacijskega ločevanja se vodne častice disociirajo iz para zaradi večje gostote.
Ko se poveča tlak znotraj boilerne posode, se poveča tudi gostota para, saj je par zelo stisnjen. Torej se razlika med gostoto para in vode zmanjša. Zato postane gravitacijsko ločevanje neučinkovito.
Zato v parni posodi visokotlačnih kotlov obstajajo nekateri mehanski sistemi (znani kot interni sistemi posode ali protipriming sistemi) za ločevanje para od vode.
Slednja slika prikazuje različne protipriming sisteme, uporabljene v termalnih elektrarnah:
Bafli so ločevalci, ki ločijo vročo mešanico vode in para od suhega para in zagotavljajo usmerjeno pot za suh par.
V ciklonskem ločevalcu se dovoli, da se mešanica vode in para giblje v helikalni poti, in zaradi centrifugalnih sil se vodne častice ločijo iz dvofazne mešanice. Male vane znotraj ciklonskih ločevalcev zbirajo depositirane vodne častice.
V scrubberju se dovoli, da se dvofazna mešanica giblje v zigzag poti in to zagotavlja končno stopnjo sušenja para.
Po scrubberju se dovoli, da se par giblje skozi perforirano mrežo do nadogrevalca.
Blato Posoda
Blato posoda je druga glava, ki se nahaja na dnu kotla in običajno pomaga pri naravni cirkulaciji vode skozi parne cevi. Blato posoda običajno vsebuje vodo na saturacijski temperaturi, ter tudi odpadljive sole in nečistice, znane kot sluj. Praviloma se periodično izprazni, da se odstranijo sluj s podaljškom odpiranja izpustnega ventila.
Vodne Cevi
To so tudi ključne komponente za vodni tok in parni okrogelj kotla
Vodne cevi so zakrivljene ali ravne prazne cevi, skozi katere teče mešanica vode in para. Obstajata dve vrsti vodnih cevi, namreč down-comer in riser. Ta down-comer, riser sestava je tudi znana kot Evaporator (ali pravi kotelnik). V evaporatorju se dejansko dogaja sprememba stanja iz vode v par. Na T-S diagramu ob strani je prikazano območje evaporatorja. 'Qeva' je toplotna energija, ki jo absorpira evaporator. To je predvsem latentna toplota vapnjenja vode.
Down-comers Vodne Cevi
Kot naznašuje ime, so down-comers vodne cevi, skozi katere voda pride dol s parne posode do blato posode (glej sliko). Noben parov paricle ne bi smele teči skupaj s nasiteno vodo iz posode v down-comers. To bi zmanjšalo razliko v gostoti in tlak za naravno cirkulacijo.
Risers Vodne Cevi
Risers so vodne cevi, skozi katere dvofazna mešanica vode in para na saturacijski temperaturi gre navzgor od blato posode do parne posode. Risers so običajno blizu peči, medtem ko so down-comers oddaljeni od peči.
Nadogrevalec
