Dampfkessel sind in einer Reihe von technologischen Prozessen unersetzlich. Ihr Hauptzweck ist die Erzeugung von gesättigtem und überhitztem Dampf, der auf zwei verschiedene Arten erzeugt werden kann.
Dampfkessel werden am häufigsten als eines der Elemente des technologischen Kreislaufs zur Stromerzeugung in Wärmekraftwerken verwendet. Dampf aus diesen Kesseln tritt in die Schaufeln der Dampfturbine ein und treibt sie und den Generator an. Außerdem ist Sattdampf in einer Reihe von Prozessen zur Verarbeitung von Metallen und chemischen Rohstoffen, Stoffen und Kunststoffen gefragt.
Dampfkessel werden in Wärmenetzen zur indirekten Erwärmung von Wasser in Heizungsanlagen und zur Wärmenutzung aus den Verbrennungsprodukten von Gaskesselhäusern eingesetzt. Es gibt zwei Haupttypen von Kesseln, die sich im Prinzip des Dampferzeugergeräts unterscheiden.
Trommeldampferzeuger
Trommelkessel sind am sichersten, obwohl sie sich durch eine große Komplexität des Geräts auszeichnen. Typischerweise werden solche Kessel zusammen mit Wirbel- und Zyklonöfen installiert, in deren Abgaskanälen sich ein Economizer befindet - ein geschlossenes Rohrsystem, das in den Wänden oder im Hohlraum des Abgaskanals verlegt ist und durch das Verbrennungsprodukte mit hoher Temperatur strömen. Im Economizer wird das Wasser vorgewärmt und gelangt danach durch die Steigrohre in eine Trommel - einen großvolumigen Behälter mit kochendem Wasser.
Während es sich durch die Rohre bewegt, erwärmt sich das Wasser noch mehr, so dass ein sehr aktives Sieden in der Trommel beobachtet wird. Der durch die Verdampfung entstehende Dampf gelangt in den Überhitzer, wo seine Temperatur ansteigt, und dann in die Turbine oder in eine andere technologische Kette. Das Wasser, das sich am Boden der Trommel abkühlt und absetzt, durchläuft den Kreislauf und wird wieder den Steigrohren zugeführt.
Direktdurchströmte Dampfkessel
Bei Durchlaufkesseln gibt es keine Trommel, daher werden die Parameter des Dampfes am Auslass ausschließlich temperaturgesteuert. Der Wirkungsgrad solcher Kessel ist viel geringer als bei Trommelkesseln, aber die Dampferzeugungsrate wird erhöht. Das Innenkesselsystem ist ein sequentielles Rohrleitungssystem mit drei Hauptteilen. Zuerst tritt Wasser in den Economiser für die Primärheizung ein. Dann wird es unter Druck in die Verdampferrohre gepumpt, wo es siedet und während der Bewegung aktiv verdampft. Danach tritt der heiße Dampfstrom in die Überhitzerschlange ein, wo Temperatur und Druck ansteigen.
Das Prinzip der Pipeline
Beide Arten von Kesseln können sowohl Wasser- als auch Gasleitungen haben. Der Unterschied besteht darin, dass im ersten Fall Wasser und Dampf durch die Rohre strömen, während sich das Heizmedium um sie herum befindet. Im zweiten Fall werden bei der Verbrennung erhitzte Gase mit geringer Geschwindigkeit durch Rohre transportiert und selbst mit Wasser oder Dampf in einen Behälter gelegt.
