Kocioł parowy

Kocioł lokomobilowy
Kocioł skośnorurowy
Okrętowy kocioł stromorurowy typu Yarrow
Energetyczny kocioł OP-650k opalany pyłem węglowym

Kocioł parowy – urządzenie do wytwarzania pary, przy wykorzystaniu spalania (w przeciwieństwie do wytwornicy pary).

Za wynalazcę kotła parowego, jako oddzielnego urządzenia, uważa się Denisa Papina, który w 1681 przedstawił "kociołek Papina" będący pierwowzorem autoklawu i szybkowaru. Zastosował w nim wynaleziony przez siebie zawór bezpieczeństwa. Datę wynalazku przyjęto umownie bowiem już w starożytności istniały podobne rozwiązania. W najbardziej znanym element wytwarzający parę był połączony z mechanizmem otwierania drzwi świątyni ok. 120 p.n.e. Połączeniem kotła parowego i turbiny parowej była też bania Herona z 140 p.n.e.

Podstawowe parametry

Podstawowe elementy kotła

Osprzęt kotła

Energetyczny kocioł parowy wymaga wielu urządzeń dodatkowych:

  • Pompa wody zasilającej, bez niej kocioł nie dałby rady produkować pary pod żądanym ciśnieniem
  • wentylator ciągu i podmuchu (często stosuje się ich kilka, aby można było regulować obciążenie kotła)
  • Automatyka kontroli poziomu wody w walczaku. Za niski poziom będzie powodował, że do dalszej części kotła – przegrzewacza – będzie dostawać się za mała ilość pary, co skończy się przepaleniem się rur przegrzewacza. Za wysoki poziom spowoduje, że do przegrzewacza będą porywane kropelki wody a to z kolei spowoduje szok termiczny i możliwość powstawania pęknięć i wypaczeń rur.
  • Armatura do odpieniania i odszlamiania kotła.
  • Układy regulacji temperatury pary poprzez kontrolowany wtrysk wody do przegrzewacza (stosuje się go w kilku miejscach przegrzewacza)
  • Młyny węglowe, które mają za zadanie rozdrobnienie węgla do nawęglania na pył
  • Instalacja rozpałkowa. Mogą to być palniki gazowe, mazutowe, lub zasilane olejem lekkim
  • Parowe zdmuchiwacze żużlu. Zażużlenie powierzchni ogrzewalnych pogarsza warunki wymiany ciepła
  • Walczak lub butla separacyjna
  • Wymogi ochrony środowiska narzucają konieczność stosowania odpylania, odazotowania i odsiarczania spalin
  • Odżużlanie a więc zbieranie, schładzanie i kruszenie żużla a następnie jego transport na składowisko.

Podział ze względu na obieg wodno-parowy

  • kotły obiegowe
    • kocioł walczakowy
    • kocioł bateryjny
    • kocioł płomienicowy
    • kocioł płomieniówkowy
    • kocioł płomienicowo-płomieniówkowy
      • kocioł lokomobilowy
    • kocioł opłomkowy (kocioł wodnorurowy)
      • kocioł skośnorurowy
        • kocioł komorowy
        • kocioł sekcyjny
      • kocioł stromorurowy np. Yarrow
    • kocioł kufrowy
    • kocioł lokomotywowy
    • kocioł z wymuszoną cyrkulacją
  • kotły przepływowe (bezwalczakowe)
    • kocioł przepływowy Marka Bensona
    • kocioł przepływowy Ramzina
    • kocioł przepływowy Sulzera
kocioł parowy.

Podział ze względu na rodzaj paleniska

Podział ten dotyczy kotłów opalanych węglem, chociaż niektórzy uważają kotły olejowe i gazowe za kotły pyłowe.

  • kotły z paleniskiem rusztowym
  • kotły ze złożem fluidalnym (fluidyzacyjnym)
    • z warstwą stacjonarną
    • z warstwą cyrkulacyjną
  • kotły pyłowe
    • z palnikami naściennymi
    • z palnikami narożnymi (tangencjalny)
  • kotły odzyskowe lub odzysknicowe (utylizacyjne)

Piec versus kocioł

Często kocioł centralnego ogrzewania lub kocioł parowy nazywane są nieprecyzyjnie piecem. W kotle energia cieplna akumulowana jest w wodzie lub parze wodnej a użyta do budowy kotła ceramika stanowi jedynie warstwę izolacyjną, podczas gdy, zgodnie z tradycyjną zduńską nomenklaturą, piec akumuluje ciepło tylko w ceramicznej konstrukcji.


Media użyte na tej stronie

HMS Belfast - Boiler diagram.svg
Autor: Shakki, Licencja: CC BY-SA 4.0
HMS Belfast, diagram of the boiler. The water comes (8), and goes into pipes (9). Warmed by the combustion of the fuel (came in 3), steam bubbles forming in these pipes, and arrives in the drum (7). Then steam goes (through 6) in smaller pipes (10) and being superheated here. At last, superheated steam goes to engine room (5).
Kocioł parowy (walczak) jednopłomieniowy.jpg
Autor: Stowarzyszenie Miłośników Ziemi Tarnogórskiej, Licencja: CC BY-SA 4.0
Kocioł parowy (walczak) jednopłomieniowy z 1910 roku. Eksponat na terenie Skansenu maszyn Parowych w Tarnowskich Górach
Dampfkessel für eine Stationärdampfmaschine im Textilmuseum Bocholt.jpg
Autor: User:Stahlkocher, Licencja: CC-BY-SA-3.0
Steam boiler for a stationary steam engine in the textile museum Bocholt. own photo
Kociol OP-650k.jpeg
Autor: Topory, Licencja: CC BY-SA 4.0
Model kotła OP-650k produkcji Rafako wykonany przez Marka Stachułe i Pawła Szustra.
Babcock and Wilcox boiler (Heat Engines, 1913).jpg
Babcock and Wilcox boiler (Heat Engines, 1913).jpg