Vsebina
Kotel je posoda, v kateri se voda pod pritiskom segreje in upari v paro za določen namen. Obstaja več različnih vrst kotlov, ki jih segreva premog, trdo gorivo, olje ali plin. Kotli se med seboj zelo razlikujejo od majhnih, prenosnih ali trgovinsko sestavljenih enot do velikih peči, ki kurijo 6 ton premoga na minuto. Kotli delujejo pri pozitivnem tlaku in vsi deli morajo biti dovolj močni, da prenesejo pritisk pare, ki jo ustvarijo. Večina visokotlačnih kotlov se uporablja v komercialne ali industrijske namene.
Najvišji dovoljeni tlak
Fotolia.com "> ••• Slika parnega ventila Johna Sandoyja iz Fotolia.comKotli so razvrščeni tudi po njihovi tlačni zmogljivosti, vrsti konstrukcije in uporabi. Najvišji dovoljeni delovni tlak ali MAWP je najvišja količina tlaka, ki jo plovilo (kotel) vzdrži. Ta tlak se meri v kilogramih na kvadratni palec ali "psi", merilni tlak pa je izražen kot "psig". Nacionalno združenje za preprečevanje požarov in zvezni standardi opredeljujejo parni kotel tipa II kot tisti, ki proizvaja visokotlačno paro med 16 in 150 psig. Parni kotel tipa III proizvaja paro med 151 in 350 psig.
Kotli na vodno cev
V tej vrsti kotla gorivo gori v notranjosti peči, kar ustvarja vroč plin, ki segreva vodo, ki kroži skozi cevi. Voda se pretvori v paro, ki se dvigne in se zajame v parni boben, kjer se nasičena para odvaja. Ta ponovno vstopi v peč skozi pregrevanje, kjer postane še bolj vroče. Ko je temperatura pregrete pare nad vreliščem, postane suh, stisnjen plin, ki se uporablja za pogon turbin. Večina modelov kotlov z vodno cevjo ima kapaciteto od 4.500 do 120.000 kilogramov na uro pare. Kotli za vodno cev v termoelektrarnah se imenujejo tudi enote za proizvodnjo pare.
Kotel Benson
Fotolia.com "> ••• Cevovodi za parno turbinsko sliko Andreja Merkulova s Fotolia.comKotel Benson se imenuje nadkritični generator pare in se pogosto uporablja za proizvodnjo električne energije. Deluje pri tako visokem tlaku, več kot 3200 psi, da se dejansko vrelišče ustavi in ločitve vodne pare ni. Ni mehurčkov, ker je temperatura vode nad kritičnim pritiskom, pri katerem se lahko tvorijo mehurčki. Ta para deluje v visokotlačni turbini in nato vstopi v kondenzator generatorja. Izraz "kotel" se pri tem generatorju pare ne bi smel uporabljati, ker vrenja resnično ne pride.
Pregret parni kotel
Ta vrsta kotla hlapi vodo in nato segreva paro v pregrevalniku, pri čemer proizvaja paro na veliko višji temperaturi. To ustvarja višjo temperaturo izpušnih plinov, razen če je uporabljen „ekonomizer“. Ekonomizer segreva dovodno vodo, ki teče skozi grelnik zraka za zgorevanje na poti izpušnih plinov vročih dimnih plinov. Ta pregreta para pogosto poveča splošno učinkovitost nastajanja pare in njeno izkoriščanje s povečanjem vhodne temperature v turbine. Pregreta para povzroča varnost, saj če kateri koli sestavni del sistema odpove in para izteče, sta lahko visok tlak in temperatura smrtonosna. Temperatura na območju plinske peči kotla je običajno med 2400 in 2900 stopinj Fahrenheita. Nekateri od teh so konvekcijski grelci, ki absorbirajo toploto iz tekočine, podobnega plina, drugi pa sevajoče in absorbirajo toploto sevanja.