Применение парогенераторов

Паровой котёл является устройством, у которого есть топка, обогреваемым газообразными продуктами сжигаемого в топке органического топлива и предназначенным для получения пара с давлением выше атмосферного, используемого вне самого устройства. Рабочим телом подавляющего большинства паровых котлов является вода. Паровой котел представляет собой металлический сосуд, внутри которого циркулируют вода и пар. Котел с внешней стороны обогревается дымовыми газами, являющимися продуктами сгорания топлива. Тепло, содержащееся в дымовых газах, через металлические стенки котла передается воде, нагревает и испаряет ее; образующийся пар перегревается до требуемой температуры и затем применяется в котельных установках. Паровым котлом называют также редко применяемый парогенератор (электрический котел), обогреваемый электрической энергией. Широкое применение паровых котлов обусловлено простотой их обслуживания и относительно невысокой ценой. Кроме этого, благодаря относительно небольшому рабочему давлению, их не нужно регистрировать в органах Госгортехнодазора как сосуды, работающие под давлением и проводить регулярные испытания. Это значительно упрощает процесс ввода в эксплуатацию и позволяет значительно экономить.

Водотрубные и противопожарные котлы

Несмотря на ряд технологических ограничений пар в качестве энергоносителя широко используется в разнообразных промышленных и бытовых применениях. Соответственно этому развиваются и совершенствуются конструкции паровых котлов, как работающих в составе тепловых электростанций или теплосиловых цехов производственных предприятий, так и сравнительно небольшой производительности, которые устанавливаются в котельных. Всё многообразие паровых котлов может быть сведено в двум основным разновидностям – водотрубным и противопожарным. В пожаротушительном котле имеется большое число трубок, через которые проходят разогретые газы. Вода окружает эти трубки, способствуя охлаждению проходящих газов, чем снижается опасность вторичного возгорания на объектах. Принцип циркуляции теплоносителя в водотрубных паровых котлах совершенно противоположный: в таком котле нагревается вода, которая прокачивается по трубам, а разогретые газы окружают эти трубки, способствуя повышению температуры воды и постепенному её превращению в пар. При этом циркуляционный режим может быть одно-, двух- и даже трёхходовым (в последнем варианте гарантируется максимально высокий КПД котла). В процессе прохождения горячих газов через газоотводные трубы происходит нагрев воды внутри сосуда. В результате образуется пар, который, в силу специфики назначения такого котла, остаётся внутри агрегата. Такой пар можно использовать для выработки энергии, однако эффективность данного процесса не будет значительной, поскольку возможность подъёма давления пара в котлах данного типа отсутствует.

О принципе работы паровых котлов

Котлом называют устройство, в котором для получения пара или нагрева воды с давлением выше атмосферного используют теплоту, выделяющуюся при сгорании органического топлива. Конструкции паровых котлов разнообразны, однако в основу их работы положен принцип непрерывного отвода теплоты от топочных газов. Для того чтобы непрерывно отводить теплоту от теплоносителя, необходимо организовать непрерывное движение рабочего тела. Известно, что для получения пара воду необходимо сначала подогреть до кипения, испарить, а образовавшийся пар перегреть. Подогрев воды до ~220°С происходит в теплообменнике, который называется экономайзером, кипение воды (образование пара) — в испарительной части нагрева, а перегрев пара — в пароперегревателе. Движение рабочего тела в экономайзере и пароперегревателе происходит во всех конструкциях котлов одинаково: через экономайзер вода прокачивается насосом, а движение пара через пароперегреватель происходит из-за разности давлений между ним и конденсатором турбины. В трубах испарительных поверхностей нагрева различных котлов движение кипящей воды организовано по-разному. В зависимости от этого котлы бывают с естественной и принудительной циркуляцией, а также прямоточные.