Typy konstrukcyjne

Skonstruowano różne typy kotłów parowych odpowiadające następującym wymogom dotyczącym w szczególnosci::

  • ustawienia
  • eksploatacji
  • ciśnienia pary i wydajności
  • spalania niskoemisyjnego
  • wysokiej sprawności

Kocioł 3-ciągowy

Kocioł 3-ciągowy jest zbudowany z trzech poziomych ciągów przepływu spalin umieszczonych w dużym cylindrycznym zbiorniku ciśnieniowym (walczaku) zamkniętym z obu końców dennicami. Wszystkie ciągi spalin są ulokowane w przestrzeni wodnej, która zajmuje 75 % pojemności walczaka. Nad nią znajduje się przestrzeń parowa, w której zbiera się para. Kotły o takiej konstrukcji noszą także nazwę kotłów płaszczowych o dużej pojemności wodnej ze względu na dużą objętość znajdującej się w nich wody.

3-ciągowy kocioł płomienicowo-płomieniówkowy

3-ciągowy kocioł płomienicowo-płomieniówkowy

Palnik

     

Ciąg płomieniówek (2. ciąg)

     

Wylot spalin z kotła do ekonomizera

Płomienica (1. ciąg)

 

Przednia komora nawrotna spalin

     

Wewnętrzna komora nawrotna spalin

 

Ciąg płomieniówek (3. ciąg)

     

 

W 1. ciągu, w płomienicy, odbywa się spalanie. Już tutaj połowa ciepła jest oddawana ścianie płomienicy, głównie przez promieniowanie. Na końcu płomienicy spalanie kończy się, a spaliny są kierowane przez wewnętrzną, omywaną wodą komorę nawrotną do 2. ciągu.

W płomieniówkach 2. ciągu spaliny oddają ok. 35 % swego ciepła. Następnie spaliny o temperaturze ~ 400 °C przechodzą do przedniej, zewnętrznej komory nawrotnej, która kieruje je do 3. ciągu.

Po przejściu przez 3. ciąg spaliny zazwyczaj mają jeszcze temperaturę 200 – 280 °C, w zależności od temperatury czynnika w przestrzeni wodnej kotła.

To ciepło unoszone ze spalinami można odebrać stosując zintegrowany ekonomizer. Zastosowanie ekonomizera pozwala na obniżenie temperatury spalin do 90 – 140 °C.

Kotły z jedną płomienicą osiągają wydajność do 28 000 kg/h.

Dla większych wydajności są przeznaczone kotły z dwiema płomienicami. Kotły tego typu mają dwie, równolegle zainstalowane płomienice z oddzielnymi drugimi i trzecimi ciągami spalinowymi, umieszczone w przestrzeni wodnej. Kotły z dwiema płomienicami mogą osiągać wydajność do 55 000 kg/h. Budowa kotłów dwupłomienicowych umożliwia ich nieograniczoną pracę z jednym tylko paleniskiem, co zapewnia ciągłość pracy kotła w sytuacji awarii jednego z palenisk oraz pozwala zwiększyć zakres regulacji.

3-ciągowy kocioł płomienicowo-płomieniówkowy w wariancie z dwiema płomienicami3-ciągowy kocioł płomienicowo-płomieniówkowy w wariancie z dwiema płomienicami

Kocioł z wewnętrzną recyrkulacją spalin

Kocioł z wewnętrzną recyrkulacją spalin

Kocioł z wewnętrzną recyrkulacją spalin

 

Palnik

Wewnętrzna komora nawrotna spalin

Przednia komora nawrotna spalin

Wylot spalin z kotła do ekonomizera

 

Kocioł z wewnętrzną recyrkulacją spalin został zaprojektowany jako kocioł parowy dla małych wydajności od 175 do 3200 kg/h. Płomienica jest umieszczona centrycznie, na końcu płomienicy spaliny są zawracane z powrotem ku przodowi kotła. W przedniej komorze nawrotnej spaliny są kierowane do płomieniówek otaczających płomienicę. Ten typ kotła cechuje się bardzo kompaktową budową. Spalanymi paliwami mogą być olej i gaz.

Kocioł z wewnętrzną recyrkulacją spalinKocioł z wewnętrzną recyrkulacją spalin

Kotły do odzysku ciepła

Szczególną formę konstrukcyjną stanowią tzw. kocioł 4-ciągowy i kocioł czysto odzysknicowy. W kotle 4-ciągowym część 3-go ciągu płomieniówek wydzielono jako oddzielny ciąg do prowadzenia gorących spalin, skąd pochodzi ok. 15 % energii do zasilania kotła. Kocioł czysto odzysknicowy jest w ogóle pozbawiony palnika. Cała dostarczana energia pochodzi z gorących spalin (np. z modułu kogeneracyjnego lub turbiny gazowej)

Informacje o Skojarzone wytwarzanie ciepła i energii elektrycznej

Produkty: Systemy ciepła odpadowego

 

Szybka wytwornica pary

Szybka wytwornica pary ze względu na swoją budowę należy do rodziny kotłów wodnorurkowych, z jedną lub kilkoma wężownicami. Woda przepływa przez wężownicę (lub wężownice), gdzie jest ogrzewana przez gorące spaliny wytworzone w procesie spalania. Wytwornica działa na zasadzie wymuszonego przepływu, w którym woda ulega całkowitemu wyparowaniu w obrębie wężownicy. Pojemność wodna szybkiej wytwornicy pary jest niewielka, dlatego kocioł tego typu osiąga pełną moc w ciągu kilku minut od zimnego rozruchu. Stąd też jego nazwa. Szybka wytwornica pary może być wyposażona w palnik olejowy lub gazowy nadmuchowy, przy czym regulacja mocy zawsze musi być dopasowana do przepływającego strumienia wody.

 

Kocioł płomienicowopłomieniówkowy

Szybka wytwornica pary

Pojemność wodna

Duża

Mała

Czas nagrzewania

Dłuższy

W ciągu kilku minut od zimnego rozruchu

Zachowanie w razie wahań obciążenia

Wyrównywanie wahań obciążenia na odbiorach

Możliwe silne krótkotrwałe przeciążenia w przypadku stosowania akumulatorów pary

Silne wahania ciśnienia już w przypadku niewielkiej zmiany obciążenia na odbiorze

Wilgotność pary

Para sucha

Konieczne osuszacze pary

Pozwolenie na montaż i konieczność nadzoru1)

Zazwyczaj wymaga pozwolenia i nadzoru

W bardzo małym zakresie mocy częściowo uproszczone warunki montażu i nadzoru

Koszt zakupu

Większy

Mniejszy

Personel obsług1)

Wymagane kwalifikacje operatora kotła1)

Wymagane szkolenie personelu1)

Maksymalna wydajność

≤ 55 000 kg/h

≤ 2 000 kg/h

Sprawność

94 ... 105 %

dlatego przeznaczone do pracy ciągłej

< 90 %

dlatego przeznaczone tylko do krótkotrwałego dostarczania pary w szybkim czasie

Sprawność całoroczna

≤ 95 %

Często < 75 %

Koszty konserwacji

Mniejsze

Większe

Okres przydatności do użytku

Trwały, małe zużycie, długi okres użytkowania

Krótki

Porównanie szybkiej wytwornicy pary i kotła płomienicowo-płomieniówkowego
1) Dotyczy Niemiec