Eksploatacja kotłów - problemy prawne
1		§ 1. Dozorowi technicznemu podlegają ... : 1) urządzenia ciśnieniowe, w których znajdują się ciecze lub gazy pod ciśnieniem różnym od atmosferycznego: a) kotły parowe o pojemności większej niż 2 dm3, ... c) kotły cieczowe o pojemności większej niż 2 dm3, ... Rozporządzenie RM z 7 grudnia 2012 r. (rodzaje urządzeń podlegających dozorowi)
2		Procedura po instalacji kotła: - Przed przystąpieniem do eksploatacji zgłoszenie pisemne do UDT (opisy, dokumenty, projekt, instrukcje) - UDT podejmuje decyzję o badaniach odbiorczych i okresowych. - Badania odbiorcze nie są wymagane jeśli kocioł ma oznakowanie CE. - Niektóre kotły mają uproszczoną formę dozoru i nie wymagają badań okresowych np. kotły parowe PD ≤ 0,5 bara i [ ( PD∗V ≤ 300 bar∗litr ) lub (V≤ 5 litr ) ] np. kotły cieczowe paleniskowe TD ≤ 110 °C moc ≤ 70kW (to dotyczy kotłów do domu jednorodzinnego) Rozporządzenie MG z 9 lipca 2003 r. (warunki techniczne dozoru technicznego w zakresie eksploatacji niektórych urz. ciśn.)
3		Oznakowanie CE na kotle Producent deklaruje, że wyrób ten spełnia wymagania wszystkich odnoszących się do niego dyrektyw UE np. dyrektywa 97/23/WE - obowiązuje dla wszystkich kotłów parowych o dopuszczalnym nadciśnieniu roboczym ponad 0,5 bar lub temperaturze roboczej ponad 110°C i pojemności powyżej 2 litrów. Dla kotłów parowych, których nadciśnienie robocze nie przekracza 0,5 bar a temperatura robocza jest niższa od 110°C dyrektywa ta nie obowiązuje. Dla urządzeń takich obowiązuje np. dyrektywa „Urządzenia spalające gaz”. Dyrektywa 97/23 /WE reguluje całe postępowanie aż do wprowadzenia urządzeń do obrotu.
4		Uwaga. Ogrzewanie domku gazem LPG (propan techniczny) Kocioł z oznakowaniem CE (typowa moc 25-35kW) nie podlega badaniom odbiorczym i okresowym. Ale dozorowi UDT podlega zbiornik (zwykle 2700litr) - konieczny odbiór UDT. Są firmy, które dzierżawią zbiornik (zgłoszenie do UDT biorą na siebie). Gaz kupujesz wtedy tylko od nich :) W pomieszczeniu z kotłem na LPG nie może być kratki ściekowej i musi mieć kratkę wentylacyjną przy podłodze (gazowy LPG jest cięższy od powietrza)
		Czynnik
5		Zalety wody jako czynnika termodynamicznego: b.duże ciepło parowania (kondensacji), duże ciepło właściwe (magazynowanie energii) Wady: niska temp. wrzenia - przykład: zastosowanie wody do transportu ciepła w temp. 350 C wymaga ciśnienia bliskiego 40 atm.,korozyjne własności (konieczność uzdatniania wody)
6		zanieczyszczenia wody: - zawiesiny, koloidy - kwaśne węglany wapnia i magnezu: Ca(HCO3)2 , Mg(HCO3)2 ... - odpowiadają za tzw. twardość węglanową Twardość związki Na^+ , K^+ sole Fe^2+ SiO2 wolny CO2 węglanowa niewęglanowa Ca^2+ Mg^2+ Ca^2+ Mg^2+ - chlorki, siarczany, azotany wapnia i magnezu: CaCl2 , CaSO4 , Ca(NO3)2 , ... - odpowiadają za tzw. twardość niewęglanową - pozostałe w tabeli
7		co mogą wywoływać zanieczyszczenia wody? - (twardość węglanowa) powstawanie kamienia kotłowego wewnątrz rur pogarszając wymianę ciepła i powodując niebezpieczny przyrost temperatury metalu - krzemionka (SiO2) daje kamień o b. małym przewodnictwie. Koloidalna krzemionka jest lotna i z parą dostaje się do turbin, gdzie osiada na łopatkach. - O2, CO2, osady, sole pochodzące często z uzdatniania wody wywołują korozję metalu (wżerową, równomierną) - sole powodują pienienie się wody,krystalizację na powierzchniach - powstawanie pary, która powoduje zasolenia przegrzewaczy pary. Osady w przegrzewaczach (1mm osadu = przyrost temp. metalu o 33°C) - powstawanie mułu
8		jak powstaje kamień kotłowy? Kwaśny węglan wapnia i magnezu są nietrwałe termicznie. Podczas ogrzewania przekształcają się do nierozpuszczalnych w wodzie węglanów, które wytrącają się z roztworu i tworzą kamień kotłowy - osady (CaCO3), (MgCO3). Przykład reakcji termicznego rozpadu: Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + H2O + CO2
9		co obejmuje system uzdatniania wody dużego kotła energetycznego? - dekarbonizację wapnem z koagulacją i filtrowaniem, pełną demineralizację przy pomocy jonitów oraz korekcję wody - system składa się z kilku ciągów, z których jeden jest w trakcie regeneracji
10		co to jest dekarbonizacja wapnem? - wstępne zmniejszenie twardości węglanowej przy pomocy wodnego roztworu CaO. Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O (metoda strąceniowa) - wapno wiąże także szkodliwy dwutlenek węgla CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
11		co to jest koagulacja wody? - usunięcie koloidów przy pomocy koagulacji solami glinu i żelaza
12		na czym polega demineralizacja wody za pomocą jonitów ? - na całkowitym lub częściowym usuwaniu z wody niepożądanych jonów przy pomocy wymieniaczy jonowych (jonitów). Żywice jonitowe (w formie kulek) posiadają aktywne jony Na, H lub OH. Jonity z jonami Na lub H nazywamy kationitami, z jonami OH - anionitami. Przy przepływie wody dochodzi do wymiany jonów wapniowych i magnezowych na jeden z wymienionych jonów. Co jakiś czas trzeba regenerować złoże jonitowe. pełna demineralizacja jonitowa obejmuje: - zmiękczanie jonitowe - usunięcie częściowe jonów Ca^2+ i Mg^2+ przy pomocy kationitu sodowego 2KtNa + Ca(HCO3)2 → Kt2Ca + 2NaHCO3 - dekarbonizacja - całkowita likwidacja twardości węglanowej (Ca^2+ i Mg^2+ ) przy pomocy kationitów słabo kwaśnych. - demineralizacja - zastosowanie kationitu silnie kwaśnego i anionitu silnie zasadowego. Taka woda jest kilkadziesiąt razy czystsza od wody destylowanej.
13		demineralizacja membranowa - jest metodą fizyczną wykorzystującą proces odwróconej osmozy. Zapewnia praktycznie całkowite odsolenie wody zasilającej. Koszty eksploatacyjne odsalania wody tą metodą są niskie, chociaż najczęściej dość wysoki jest koszt samej inwestycji.
14		odgazowanie termiczne - - jednoczesne usuwanie tlenu i dwutlenku węgla z wody. Wykorzystuje się zjawisko zmniejszania się rozpuszczalności gazów wraz ze wzrostem temperatury wody. Odgazowywacze termiczne dzielimy na: atmosferyczne, ciśnieniowe i próżniowe. Odgazowywacz jest wykorzystywany często do podgrzewania wody zasilającej (wymaga się wartości powyżej 80 °C - np. aby zapobiec ponownemu wchłanianiu gazów lub uniknąć wykraplania wody ze spalin.
15		korekcja wody ostatni etap przygotowania wody - dodawanie związków chemicznych do obiegu celem alkalizacji wody, związania resztek tlenu, ...
16		odsalanie wody kotłowej Podczas wytwarzania pary w wodzie pozostają rozpuszczone w niej sole, pochodzące z uzdatniania chemicznego, zwiększając stopień zasolenia wody kotłowej. Zadaniem zaworów odsalających jest niedopuszczanie do przekroczenia określonego stężenia soli. Wbudowana w kocioł elektroda konduktancyjna mierzy stężenie soli i przy przekroczeniu wartości zadanej powoduje otwarcie zaworu odsalającego. Jeśli zastosujemy tylko zmiękczanie jonitowe gdzie wodorowęglan sodowy rozkłada się powyżej 130°C i zakwasza kondensat może wystąpić konieczność wysokiego odsalania ( 8-10% strumienia pary). Jeśli dodamy dekarbonizację jonitową zmniejszymy odsalanie do 2,5-4%. Demineralizacja membranowa pozwala uzyskać odsalanie na poziomie 0,1%
17		odmulanie wody kotłowej Podczas ruchu kotła tworzą się osady mułów, które okresowo należy usuwać z kotła. Służy do tego tzw. zawór odmulający.
18		rys.1 - Zasada działania systemu uzdatniania wody dla kotła parowego z zastosowaniem demineralizacji wody zasilającej. (Nie pokazano zasilania odgazowywacza parą)
19		rys.2 - podwójny agregat zmiękczający (jonitowy)
20		rys.3 - zbiornik wody zasilającej z odgazowywaczem termicznym
		Paliwa
21		paliwa do kotłów - podstawowe różnice kamienny brunatny Wartość opałowa: 22 ÷ 26 MJ/kg 8 ÷ 22 MJ/kg Wilgotność: 5 ÷ 15 % 35 ÷ 50 MJ/kg Części lotne 10 ÷ 25 % 40 ÷ 60%
		Układy przygotowania paliwa dla kotłów energetycznych
22		Układy nawęglania w elektrowniach Nawęglanie obejmuje zestaw urządzeń służących dostarczeniu węgla do zasobników przykotłowych. Zasobniki umożliwiają tworzenie zapasu w celu uniezależnienia pracy kotłów od awaryjnych lub planowanych przerw w pracy urządzeń nawęglania. Dla węgla kamiennego pojemność zasobników wynosi od 16÷24h. Dalszą obróbką węgla zajmują się instalacje młynowe.
23		Instalacje młynowe w kotłach pyłowych Celem tej instalacji jest przygotowanie mieszanki pyłowo powietrznej wdmuchiwanej przez palniki strumieniowe lub wirowe do komory paleniskowej. Typowe parametry pyłu dla węgla kamiennego: wilgotność 2 ÷ 3% , jakość przemiału R90=25 ÷ 40%. Dla węgla brunatnego wilgotność 8 ÷ 12% , jakość przemiału wyraźnie gorsza. W niektórych elektrowniach istnieją tzw. centralne młynownie umieszczone w odrębnym budynku (elektrociepłownia "Czechnica"). Jest to rozwiązanie droższe, istnieje zagrożenie wybuchu. Zaletą jest fakt, że stosowane tam młyny bębnowo-kulowe pracują ze stałą wydajnością, niezależnie od wydajności poszczególnych kotłów. Najczęściej stosuje się układy z młynami indywidualnymi związanymi z danym kotłem. Wadą takiego rozwiązania jest konieczność zmiany wydajności młyna ze zmianą wydajności kotła i duże opóźnienie (2 min.) na drodze zasobnik palnik. Opóźnienie to wymaga specjalnych sposobów przy potrzebie nagłego przyrostu mocy bloku.
24		Układ młynowy dla kotła pyłowego na węgiel kamienny Typowa instalacja paleniskowa wyposażona jest w 4 młyny średniobieżne kulowo-misowe. Maksymalne trwałe obciążenie kotła uzyskuje się przy pracy trzech młynów. Młyn czwarty stanowi rezerwę. Czynnikiem suszącym węgiel i transportującym pył jest gorące powietrze (300°C) dostarczane do młynów przez wentylatory młynowe. W młynie następuje mielenie i suszenie węgla od wilgotności węgla surowego (np.15%) do wartości ok 2%. Sterując dossaniem zimnego powietrza utrzymuje się temperaturę mieszanki za młynem w granicach ok. 90-100°C (niebezbieczeństwo zapłonu mieszanki). Z młynów wyprowadzone są po 4 przewody mieszanki pyłowej i poprowadzone w ten sposób, żeby przewody jednego młyna zasilały palniki na tym samym poziomie. Ponieważ zwykle palniki występują na czterech poziomach stąd cztery młyny na kocioł. Jest to instalacja zamknięta - wilgoć z węgla razem z gorącym powietrzem wprowadzana jest do kotła.
25		Instalacje młynowe dla kotła pyłowego na węgiel brunatny El. Bełchatów (rys.13) - instalacja paleniskowa wyposażona jest w 8 młynów wentylatorowych. Maksymalne trwałe obciążenie kotła uzyskuje się przy pracy sześciu młynów. Ze względu na b. dużą wilgotność (ok 50%) węgiel brunatny suszy się przed wejściem do młyna w rurosuszarce przy pomocy gorących spalin (850°C) pobieranych z górnych rejonów komory paleniskowej. Każdy młyn zasila jedną kolumnę palnikową (inaczej niż w kotle na węgiel kamienny). Dla uproszczenia instalacji każdy młyn znajduje się w bezpośredniej bliskości kolumny palnikowej. Kilkanaście metrów nad kolumną palnikową znajduje się okno poboru spalin do rurosuszarki, która znajduje się nad młynem. Wilgotność pyłu za młynem udaje się obniżyć do wartości 8 ÷ 12%
		Klasyfikacja kotłów
26		Ze względu na cechy konstrukcyjne kotły płomienicowo-płomieniówkowe (walczakowe) (Fire-Tube Boiler) kotły wodnorurkowe (Water-Tube Boiler) - kompaktowe kotły do produkcji - wytwornice pary - kotły energetyczne kotły pyłowe kotły fluidalne - kotły rusztowe - kotły odzysknicowe - kotły grzewcze b. małej mocy
		kotły płomienicowo-płomieniówkowe (walczakowe) (Fire-Tube Boiler)
27		Spaliny przepływają w nich przez rury zanurzone w zbiorniku z wodą (walczak). Z tego powodu nie można w nich osiągnąć bardzo wysokich ciśnień. Komora spalania (płomienica) może być wewnątrz lub na zewnątrz zbiornika. Z powodu ograniczania emisji NO komory spalania powinny być chłodzone i prawie zawsze są obecnie wewnątrz zbiornika. Ze względu na przepływ spalin: występują kotły dwu-, trzy- lub czterociągowe. Pierwszy ciąg stanowi płomienica, a drugi,trzeci,... – płomieniówki.
28		Ze względu na czynnik występują kotły wodne lub parowe. Często kocioł parowy może pracować jako wodny. Kocioł parowy tym się różni od kotła wodnego, że ma dwie przestrzenie: wodną i parową, rozdzielone wspólnym lustrem wody. Od wielkości powierzchni rozdziału faz zależy wydajność parowa kotła. Kotły te mogą być na paliwo stałe, ciekłe lub gazowe. Najczęściej stosowane - gazowe - wyposażone są w palniki wentylatorowe (duży opór na drodze spalin)
29		Na wylocie spalin z kotła można zabudować (zamówić u producenta) podgrzewacz wody (ekonomizer), który pozwala na schłodzenie spalin od 180°C do 130°C. Ekonomizer może być zintegrowany z kotłem (przyspawany) lub dostawiany. W drugim przypadku można zastosować obejście spalin i regulować temp. wylotową spalin (zapobieganie zejścia poniżej punktu rosy przy paliwach z siarką). Uwaga! Obniżenie temp. wylotowej spalin o 20°C to przyrost sprawności kotła o około 1%.
30		W nowoczesnych kotłach bez ekonomizera w rurach płomieniówkowych stosuje się wirbulatory. W gładkich płomieniówkach tuż za wlotem przepływ spalin staje się laminarny i spada wartość współczynnika wnikania ciepła.
31		Wydajność kotłów: gazowe - do 25 t/h, olejowe - do 19t/h Ciśnienie: niskoprężne - do 1 bar , wysokoprężne - do 25 bar
32		Podstawowe zalety tych kotłów: duża objętość wodna, duża powierzchnia odparowania, wbudowane odkraplacze - stabilność pracy nawet przy skokowych zapotrzebowaniach w procesach produkcji. Występujące wówczas zmiany ciśnienia pary nie będą gwałtowne i nie spowodują zadziałania zabezpieczeń kotła. Są one dużo mniejsze od zmian ciśnienia występujących w kotłach wodno-rurkowych. Bardzo popularne.
33		rys.4 - czterociągowy kocioł wodny płomienicowo-płomieniówkowy z palnikiem wentylatorowym.(bez ekonomizera)
34		rys.5 - przekrój kotła parowego (płomienicowo-płomieniówkowego)
35		rys. 6 - kocioł parowy płomienicowo-płomieniówkowy z rusztem mechanicznym na węgiel. (z przyspawanym ekonomizerem) (SEFAKO)
36		rys. 7 - instalacja kotła parowego (Viessman) (drzwi wyczystkowe wskazują, że to parowy)
37		rys. 7 - kocioł wodny (Viessman)
		Kotły wodnorurkowe (Water-Tube Boiler)
38		Kotły płomienicowo-płomieniówkowe nie są wstanie zapewnić dużych ciśnień. Nadają się do tego kotły wodnorurkowe, w których woda płynie w rurkach omywanych od zewnątrz przez spaliny. Ze względu na konstrukcje można do nich zaliczyć m.inn.: - kompaktowe kotły do produkcji, - wytwornice pary, - kotły energetyczne, - kotły rusztowe, - kotły odzysknicowe Stosowane są gdy wymagana jest wysoka wydajność par. Ich rurki nazywane są opłomkami.
39		Kocioł wodnorurkowy składa się z walczaka lub walczaków oraz pęczka lub pęczków rur zawalcowanych w walczaku, przez które przepływa woda. Paruje ona na skutek pobierania ciepła ze spalin omywających z zewnątrz opłomki. Oddzielenie wody od pary zachodzi w walczaku. Nieodparowany czynnik wraca do parownika rurami opadowymi. Istnienie walczaka umożliwa zrealizowanie naturalnego obiegu wody w kotle.
		kompaktowe kotły do produkcji
41		Kotły wodnorurkowe wyprodukowane u producenta. Mogą być w całości transportowane transportem drogowym, kolejowym,... Zastosowania: Hospitals, Universities, Manufacturing and processing facilities, Utilities, Petrochemical, Pulp and paper,Pharmaceuticals, ... Kotły te osiągają wydajność 270 t/h pary, ciśnienie do 12.4 MPa i temp. do 538C. (1000F)chyba
42		Na rys. 9 kocioł kompaktowy na parę przegrzaną z jednym palnikiem. Komora paleniskowa uformowana przy pomocy ścian membranowych (gazoszczelne ścianki powstałe ze spawanych rurek). Kocioł typu D, z dwoma walczakami. W rurkach łączących walczaki cyrkuluje woda i para (cyrkulacja naturalna). Cyrkulacja zapewnia odpowiednie chłodzenie rurek i wyklucza wystąpienie wrzenia pęcherzykowego oraz kryzysu wrzenia
43		Rys. 10 pokazuje kocioł Babcock&Wilcox (HCFM Package Boiler), kocioł parowy typu D. Kocioł o podwyższonej wydajności z dwoma palnikami. Rury cyrkulacyjne łączące walczaki to "boiler bank". Parametry kotła Capacity: 90 to 180 t/h Steam pressure: do 8.62 MPa Steam temperature: do 470C
44		Rys.11 pokazuje przekrój walczaka w kotle kompaktowym z urządzeniami do separacji pary.
		wytwornice pary
45		Kotły na parę nasyconą suchą jako przepływowe wodnorurkowe (bez walczaka), zbudowane w kompaktowy sposób noszą nazwę wytwornicy pary. Pojemność wody zawartej w rurkach niewielka.
46		Rys. 12 wytwornica pary
47		Zalety w porównaniu z kotłami parowymi: - niższa cena, - mniejsze rozmiary, - mniejsze problemy z UDT, - krótki czas uruchamiania ze stanu zimnego, - brak odsalania
48		Wady w porównaniu z kotłami parowymi: - para wilgotna, - wahania ciśnienia przy braku synchronizacji dopływu wody zasilającej i poboru pary, - konieczny czuły układ automatycznej regulacji, - szybsze zużywanie palnika (duża liczba włączeń)
49		Kiedy zastosować wytwornicę: - kiedy wymagane jest krótkotrwałe doprowadzenie pary (np. przez kilka min.) - kiedy są długie przerwy między poborami. Kotły są przeznaczone do pracy ciągłej. - kiedy nie ma wysokich wymagań odnośnie jakości pary - jako urządzenie rezerwowe (szczytowe)
		kotły energetyczne ( kotły pyłowe)
50		Są to kotły eksploatowane w elektrowniach zawodowych - większość opalana pyłem węgla kamiennego. Część (el. Bełchatów-13, Pątnów-5) - pyłem węgla brunatnego. Najpopularniejszy - OP650 - kocioł do bloku 200 MWel, parametry pary świeżej 540°C/13,5MPa, wtórnej 540°C/3,5MPa, wydajność ok. 650 t/h Największy kocioł w krajowej energetyce posiada wydajność 2400 t/h
51		Kocioł może być wieżowy (rys.13, 17) lub dwuciągowy (rys.14). Każdy składa się z komory paleniskowej, którą tworzą ekrany parownika, czterech przegrzewaczy pary świeżej, dwóch przegrzewaczy pary wtórnej, podgrzewacza wody i podgrzewacza powietrza (obrotowy podgrzewacz regeneracyjny)
52		W większości kotłów stosuje się palniki strumieniowe, które rozmieszczone są w czterech narożnikach komory paleniskowej (palniki tangencjalne) W małej liczbie kotłów (np. el.Rybnik ) - palniki wirowe, rozmieszczone w kilku rzędach ściany przedniej kotła.
53		Rys. 14 przedstawia kocioł pyłowy na parametry podkrytyczne. (Kocioł Babcock&Wilcox) Kocioł z walczakiem i niespotykaną w krajowych kotłach regulacją przegrzewu międzystopniowego.
54		Rys. 17 i 20 przedstawiają pomiary i obliczenia temperatur w kotle pyłowym na parametry podkrytyczne na węgiel brunatny BB-1150 (el.Bełchatów). Funkcję walczaka pełni tu separator (tzw.butla).
55		Kontur kotła jest wiszącą konstrukcją samonośną zbudowaną ze ścian membranowych (ekrany) (zespawanych wzdłużnie rur) W ekranach komory paleniskowej ma miejsce odparowanie wody. W celu zwiększenia przepływu masowego czynnika i lepszego chłodzenia ekranów parownika realizuje się pętlę cyrkulacyjną w skład, której wchodzą rury ekranu, walczak i rury opadowe zlokalizowane na zewnątrz kotła. Ideę tą ilustruje rys.16. W wyniku cyrkulacji przepływ masowy w rurach ekranowych parownika rośnie nawet siedmiokrotnie. Dzięki cyrkulacji ta sama mieszanina parowowodna przepływa wielokrotnie przez rury parownika.
56		Do ciśnień rzędu 13 MPa duża różnica w gęstościach wody i pary powoduje intensywną cyrkulację naturalną. Dla ciśnień większych, np. 18 MPa różnica gęstości maleje i cyrkulację trzeba wspomagać pompą. Widoczne jest to na rys. 17 (BB1150- parametry: 1150t/h 540°C/18,5MPa )
57		W celu zwiększenia sprawności w kraju od kilu lat budowane są już tylko bloki energetyczne na parametry nadkrytyczne - (chodzi o parametry pary za kotłem) Parametry krytyczne dla wody (374°C, 22,1MPa). Sprawność bloków pracujących przy parametrach podkrytycznych wynosi 36 – 38%, podczas gdy przy parametrach nadkrytycznych sięga 45%. Zakłada się, że poprzez wzrost ciśnienia o 1 bar można osiągnąć przyrost sprawności 0,005%, a przyrost temperatury o 1°C daje przyrost sprawności 0,011%.
58		Rys. 13 przedstawia schemat kotła przepływowego na parametry nadkrytyczne (na węgiel brunatny). El.Bełchatów II - 2400 t/h 554°C/26.1MPa/582°C. W kotłach przepływowych woda przepływa przez ekrany parownika tylko raz.
59		W kotłach przepływowych na parametry nadkrytyczne należy zapewnić dwie rzeczy: - lepsze chłodzenie rur ekranów parownika (bo występuje tu jednokrotny przepływ mieszaniny) - uniknięcie problemów z wrzeniem pęcherzykowym i kryzysem wrzenia jakie mogą nastąpić przy obniżeniu ciśnienia kiedy kocioł przechodzi w stan podkrytyczny przy zmniejszaniu wydajności
60		Z powodów ekonomicznych współczesne kotły nadkrytyczne pracują w trybie ciśnienia poślizgowego tzn. ciśnienia malejącego ze zmniejszaniem wydajności. Nie dokonuje się tu dławienia pary na zaworach regulacyjnych turbiny
61		W niektórych kotłach amerykańskich stosowana jest technika MultiPass gdzie zwiększenie masowego przepływu przez ekrany parownika uzyskuje się przez szeregowe łączenie różnych części parownika. Wadą tego rozwiązania jest konieczność utrzymywania w parowniku zawsze ciśnienia nadkrytycznego. Realizuje się to przez zainstalowanie przed przegrzewaczami pary pierwotnej zaworu regulacyjnego.
62		W Europie wymagania co do elastyczności kotłów są większe stosowane są dwa inne rozwiązania. W pierwszym stosuje się spiralny układ rur parownika - takie ułożenie zapewnia zmniejszenie liczby rur i zwiększenie przepływu masowego czynnika. W rozwiązaniu tym dopiero przy wydajności około 40% dochodzi do ryzyka wystąpienia wrzenia pęcherzykowego i kryzysu wrzenia. W tym momencie załącza się układ recyrkulacji wody. Spiralny układ ma zaletę w postaci uzyskania równomiernego nagrzewania rurek, natomiast wadą - konieczność podwieszania takich ekranów, one nie są samonośne.
63		W drugim rozwiązaniu stosuje się proste rury ryflowane (Łagisza, Bełchatów II). Rury te zapewniają zmniejszenie zagrożenia wystąpienia wrzenia pęcherzykowego. W gładkiej rurze wrzenie pęcherzykowe pojawia się przy stopniu suchości ok. 0.5. Natomiast dla rur ryflowanych dopiero przy wartości 0.9.
		kotły energetyczne (kotły fluidalne)
64		Rys. 18. Prędkość powietrza w kotłach: - rusztowych w=(0,5÷3,1) m/s, - fluidalnych ze złożem pęcherzykowym w=(1,5÷2,5) m/s, - ze złożem cyrkulacyjnym w=(4,0÷8,0) m/s.
65		Paleniska fluidalne dzielą się na paleniska z warstwą pęcherzykową oraz na paleniska z warstwą cyrkulacyjną. Dzięki dużej zawartości materiału inertnego 95% w paleniskach fluidalnych niska temperatura procesu spalania (750÷930 ºC). Duża zawartość materiału inertnego sprzyja również równomiernej fluidyzacji.
66		Ten zakres temperatur jest korzystny dla efektywnego procesu odsiarczania prowadzonego przez dodawanie addytywu do warstwy fluidalnej. Addytywem są alkaliczne związki wapnia (dolomit, wapno palone). Jednocześnie w niskich temperaturach spalania mniej intensywnie tworzą się tlenki azotu. Nie występuje także topienie materiału warstwy fluidalnej.
67		W warstwie fluidalnej pęcherzykowej umieszcza się rurowe wymienniki ciepła, podgrzewacze, przegrzewacze i parowniki. Można wtedy dokonać regulacji temperatury warstwy. Ponad warstwą umieszcza się dalsze rurowe wymienniki ciepła. W kotle cyrkulacyjnym w komorze paleniskowej i cyklonie nie umieszcza się wymienników - są one usytuowane w ciągu konwekcyjnym.
		kotły rusztowe
68		Na rys. 19 sylwetka kotła parowego z rusztem wibracyjnym na węgiel kamienny i paliwa o dużej wilgotności (biomasa). Kocioł czterociągowy. W komorze paleniskowej duże mocno pochylone sklepienia dla zapewnienia zapłonu i dobrych warunków spalania wilgotnych paliw. Z tych samych powodów komora paleniskowa wyłożona płytami ceramicznymi. Utrzymanie w komorze paleniskowej temp. nie niższej niż 850C i czasu przebywania ponad 2 sek. pozwoli spalać małe ilości odpadów (np. komunalnych) (bez związków chlorowcopochodnych- butelki PET). Dla uzyskania wymaganej wydajności kotła w trzecim ciągu zamieszczono pęczek parownika. W kotle zastosowano rurowy podgrzewacz powietrza.
		kotły odzysknicowe
69		Kotły stosowane szczególnie w układzie turbina gazowa - kocioł odzysknicowy- turbina parowa HRSG - Heat recovery steam generator. HRSGs consist of four major components: the economizer, evaporator, superheater and water preheater. OTSG - Once-through steam generators. A specialized type of HRSG without boiler drums is the once-through steam generator.
70		Dlaczego w kotłach HRSG stosuje się czasami trzy ciśnienia (np. dwa walczaki - rys. 15). Chodzi o zmniejszenie strat egzergii w kotle czemu sprzyja izotermiczny przebieg parowania wody. Straty egzergii rosną kiedy rośnie różnica temperatur spalin i czynnika. Dla lepszego dopasowania przebiegów temperatury spalin i czynnika wzdłuż drogi kotła wprowadza się kilka ciśnień.