Основні схеми генерації пари
На рис. 2-7 наведені принципові схеми генерації пари в парових котлах промислових ТЕЦ і котельнях, в енергетичних котлах теплових електростанцій і в корабельних котельнях.
На принципі багатократної природньої циркуляції працюють барабанні котли. Водяна пара генерується в підйомних трубах циркуляційних контурів. Рушійною силою циркуляції є різниця густин води в опускних трубах циркуляційних контурів і пароводяної суміші в парогенеруючих трубах.
В однобарабанних котлах водяна пара генерується лише в екранних циркуляційних контурах, які утворені переднім, заднім і боковими екранами. До складу циркуляційного контуру входять: барабан котла – опускні труби (виведені за межами топки, не обігріваються) – нижній колектор екрану (для рівномірного розподілу води, що надійшла з барабана опускними трубами, по екранних трубах) – екранні підйомні, для парорідинного потоку, труби – барабан котла.
В 2-х і більше барабанних парових котлах водяна пара також генерується в конвективному трубному пучку, що з’єднує нижній і верхній барабани.
В будь-яких конструкціях котлів з багатократною циркуляцією живильна вода після водяного економайзера надходить у верхній барабан. З нього ж відбирається вся насичена пара, що утворилася в підйомних трубах циркуляційних контурів.
В енергетичних парових котлах (пара з яких направляється в турбогенератор) насичена пара з барабанів надходить в пароперегрівник. В парових котлах,
що виробляють насичену технологічну пару, вона відбирається безпосередньо з верхніх барабанів котлів.
Парові котли з багатократною природною циркуляцією обов’язково є вертикально- водотрубними котлами, оскільки механізм природної циркуляції може бути реалізованим при наявності перепадів рівнів розташування барабана і нижніх колекторів екранів.
Багатократна примусова циркуляція створюється в циркуляційних корпусах насосами, оскільки парогенеруючі труби конструктивно розташовуються горизонтально або з ухилом, який не забезпечує перепад рівнів води в барабані і в нижніх колекторах, достатній для реалізації механізму природної циркуляції. Така схема генерації пари характерна для корабельних парових котлів і зумовлена жорстким обмеженням простору для розташування котлів.
Прямоточна схема генерації пари реалізується в прямоточних парових котлах високих параметрів пари і великої парової продуктивності.
Принциповою відмінністю між генерацією пари з багатократною циркуляцією і в прямоточних парогенераторах є те, що живлення перших котлів проводиться хімочищеною живильною водою з залишковим солевмістом, тоді як живлення прямоточних парових котлів можливо лише абсолютно знесоленою водою, тобто хімічно чистим Н2О, в якій недопустима наявність будь-якого солевого залишку.