Stoomketels zijn onvervangbaar in een aantal technologische processen. Hun belangrijkste doel is het genereren van verzadigde en oververhitte stoom, die op twee verschillende manieren kan worden geproduceerd.
Stoomketels worden het meest gebruikt als een van de elementen van de technologische cyclus voor de productie van elektriciteit in thermische centrales. Stoom van deze ketels komt de bladen van de stoomturbine binnen en drijft deze en de generator aan. Ook is er vraag naar verzadigde stoom in een aantal processen voor de verwerking van metalen en chemische grondstoffen, weefsels en kunststoffen.
In nutsvoorzieningen van het verwarmingsnetwerk worden stoomketels gebruikt voor indirecte verwarming van water in verwarmingssystemen en voor het benutten van warmte uit de verbrandingsproducten van gasketelhuizen. Er zijn twee hoofdtypen ketels, die verschillen in het principe van het stoomgeneratorapparaat.
Trommel stoomgeneratoren
Trommelketels zijn het veiligst, hoewel ze worden gekenmerkt door een grote complexiteit van het apparaat. Meestal worden dergelijke ketels samen met vortex- en cycloonovens geïnstalleerd, in de uitlaatkanalen waarvan zich een economiser bevindt - een gesloten pijpsysteem dat in de wanden of holte van het uitlaatkanaal is gelegd, waardoor verbrandingsproducten met een hoge temperatuur passeren. In de economizer wordt het water voorverwarmd, waarna het via de stijgbuizen in een trommel komt - een grote container met kokend water.
Terwijl het door de leidingen beweegt, warmt het water nog meer op, zodat er een zeer actief koken in de trommel wordt waargenomen. De stoom die door verdamping wordt gegenereerd, komt de oververhitter binnen, waar de temperatuur stijgt, en vervolgens naar de turbine of naar een andere technologische keten. Het water dat afkoelt en bezinkt op de bodem van de trommel gaat door de circulatiecyclus en wordt weer naar de stijgleidingen gevoerd.
Stoomketels met directe stroom
In ketels met directe stroom is er geen trommel, daarom worden de parameters van de stoom aan de uitlaat uitsluitend door temperatuur geregeld. Het rendement van dergelijke ketels is veel lager dan die van trommelketels, maar de stoomopwekkingssnelheid wordt verhoogd. Het interne ketelsysteem is een sequentieel leidingsysteem met drie hoofdonderdelen. Eerst komt er water in de economizer voor primaire verwarming. Vervolgens wordt het onder druk in de verdampingsbuizen gepompt, waar het kookt en actief verdampt terwijl het beweegt. Daarna komt de hete stoomstroom de oververhitterspiraal binnen, waar de temperatuur en druk toenemen.
Het principe van de pijpleiding
Beide typen ketels kunnen zowel water- als gasleidingen hebben. Het verschil is dat in het eerste geval water en stoom door de leidingen gaan, terwijl het verwarmingsmedium zich eromheen bevindt. In het tweede geval worden gassen die tijdens de verbranding worden verwarmd, met een lage snelheid door pijpen getransporteerd en worden ze zelf in een container met water of stoom gelegd.
