kocioł parowy
 
Encyklopedia PWN
kocioł parowy,
urządzenie, w którym woda w wyniku ogrzewania zmienia stan skupienia i staje się parą nasyconą lub przegrzaną o ciśnieniu wyższym od atmosferycznego; para jest użytkowana na zewnątrz kotła;
ciepło potrzebne do wytworzenia i ewentualnie przegrzania pary powstaje w wyniku spalenia paliwa w palenisku kotłowym lub jest doprowadzane z zewnątrz (tzw. kotły bezpaleniskowe, w których źródłem ciepła są gorące gazy wytworzone w innym urządzeniu, energia elektryczna lub słoneczna). Kotły parowe charakteryzują: wydajność (określona ilością produkowanej pary), moc cieplna, ciśnienie i temperatura pary oraz (dla małych kotłów) — powierzchnia ogrzewalna (powierzchnia ścian kotła parowego omywana czynnikiem oddającym ciepło). Wydajność współczesnych kotłów parowych wynosi od kilkudziesięciu kg/h do kilku tysięcy t/h. Ze względu na ciśnienie wytwarzanej pary kotły parowe dzielą się na: niskoprężne (do 1,5 MPa), średnioprężne (od 1,5–8 MPa) i wysokoprężne (8–25 MPa).
Główne zespoły kotła parowego to: palenisko, parownik (zwany często kotłem właściwym), przegrzewacz, podgrzewacz wody, podgrzewacz powietrza, konstrukcja nośna, armatura, osprzęt oraz urządzenia do wytwarzania podmuchu i ciągu. W kotłach z paleniskami paliwo (węgiel, pył węglowy, olej, gaz) jest spalane w palenisku kotłowym, które składa się z: komory paleniskowej, rusztu i popielnika (palenisko rusztowe na paliwo stałe), lub z komory paleniskowej i palników (palenisko bezrusztowe na paliwa ciekłe, gazowe i pył węglowy), z kanałów doprowadzających powietrze i odprowadzających spaliny oraz urządzeń zasilających kocioł parowy w paliwo (np. podajniki, pompy). W celu ochrony środowiska kotły współpracują z instalacjami zmniejszającymi zawartość dwutlenku siarki i tlenków azotu w odprowadzanych do atmosfery spalinach; zmniejszenie emisji zanieczyszczeń można także uzyskać stosując paleniska fluidalne (fluidyzacja). Powstałe spaliny, płynąc kanałami spalinowymi, oddają ciepło (przez promieniowanie i konwekcję) wodzie znajdującej się w zamkniętym układzie rur i zbiorników; spaliny bądź opływają rurki napełnione wodą (kotły parowe wodnorurkowe), bądź przepływają przez wnętrze rurek (w przypadku większej średnicy zwane płomienicami, przy mniejszej zaś — płomieniówkami) omywanych zewnętrznie wodą (kotły parowe płomienicowe, płomieniówkowe lub płomienicowo-płomieniówkowe); wskutek doprowadzania ciepła, z wody powstaje para wodna (nasycona — w parowniku, przegrzana — w przegrzewaczu). Biorąc pod uwagę sposób przepływu wody przez parownik rozróżnia się kotły parowe: z obiegiem naturalnym wody, o obiegu wspomaganym (przez pompy) i kotły parowe przepływowe (woda ulega pełnemu odparowaniu i przegrzaniu podczas jednokrotnego przepływu przez kocioł). We wszystkich kotłach parowych przepływ pary w przegrzewaczu pary jest wymuszony; para płynie w pęczkach rur (wężownic przegrzewacza), przejmując ciepło przez promieniowanie i konwekcję. Ważne dla prawidłowej pracy kotłów parowych są urządzenia do zmiękczania doprowadzanej wody (kamień kotłowy). Kotły parowe są stosowane w energetyce i komunikacji do napędu parą turbin parowych, w ciepłownictwie do wytwarzania pary grzejnej i w przemyśle do wytwarzania pary do celów technologicznych, są budowane jako urządzenia stałe, okrętowe i, obecnie już rzadko, parowozowe. W elektrowniach jądrowych funkcję kotła parowego spełnia wytwornica pary.
Pierwszy warnik ciśnieniowy (naczynie zamknięte z możliwością odprowadzenia pary), będący prototypem kotła parowego zbudował 1680 D. Papin. Dalszy rozwój kotłów parowych był związany z powstaniem silnika parowego tłokowego. W XIX w. rozpowszechniły się kotły parowe płomienicowe i parowozowe płomieniowo-płomieniówkowe, a skonstruowanie kotła parowego wodnorurowego umożliwiło, dzięki zastosowaniu rur o małej średnicy, zwiększenie ciśnienia pary. W 1927 M. Benson zbudował kocioł parowy przepływowy. W latach 70. XX w. powstały pierwsze kotły parowe z paleniskami fluidalnymi.
Bibliografia
P. Orłowski, W. Dobrzański Kotły parowe w energetyce przemysłowej , Warszawa 1991.
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia