Rozdíl mezi subkritickým a superkritickým kotlem

Key Difference - Subcritical vs Nadkritický Kotel
 

Kotle jsou uzavřené nádoby, ve kterých je tekutina zahřívána, většinou je to voda. I když se jedná o kotel, tekutina v tom nutně nevaří. Zahřátá tekutina se používá v různých aplikacích, včetně ohřevu vody, ústředního topení, vaření atd. Podkritické a superkritické kotle jsou takové systémy na výrobu páry. klíčový rozdíl mezi subkritickým a superkritickým kotlem je to Subkritické kotle pracují při podkritickém tlaku kapaliny, zatímco superkritické kotle pracují při nadkritickém tlaku kapaliny.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je kritický bod
3. Co je subkritický kotel
4. Co je Supercritical Boiler
5. Podobnosti mezi subkritickým a superkritickým kotlem
6. Srovnání bok po boku - subkritický vs. superkritický kotel v tabulkové formě
7. Shrnutí

Co je kritický bod?

Kritickým bodem látky je teplota a tlak, při kterém se tato látka může chovat jako plyn a kapalina současně, takže dochází k nerozeznatelné plynné a kapalné fázi. Je to proto, že hustota plynné fáze a kapalné fáze je v tomto bodě stejná. Látka, která existuje při teplotě a tlaku nad kritickým bodem, se nazývá a superkritický tekutina. Látka, která vystupuje pod kritický bod, se nazývá a podkritický tekutina. V křivce fázové rovnováhy je kritickým bodem konečný bod křivky.

Obrázek 01: Fázový diagram ukazující kritický bod vody

Pojem superkritický v superkritických kotlích se týká tlaků nad kritickým bodem vody, který je v provozu. Kritickým bodem vody je teplota 647 K a tlak 221 bar (22,1 MPa). Tlaky pod 221 bar jsou známé jako „podkritický tlak“A nad 221 barů je„nadkritický tlak" z vody.

Co je podkritický kotel?

Podkritické kotle jsou kotle, které pracují při teplotách do 374 ° C a při tlaku 3 208 psi (kritický bod vody). Tyto kotle tvoří systém s konstantním koncovým bodem odpařování. Typickým příkladem pro subkritický kotel je bubnový parní generátor.

Uvnitř kotle se přirozená cirkulace tekutiny vytváří zahříváním stoupaček. Směs vody a páry, která opouští toto stoupací potrubí, se poté rozdělí na vodu a páru v bubnu. Voda cirkuluje, voda se vrací do vstupu výparníku skrz spodní rohy, zatímco pára proudí do komory ohřívače.

Obrázek 02: Tepelná elektrárna

Pokud se tekutina nechá procházet přirozenou cirkulací, rozsah aplikace je omezen na asi 190 barů jako maximální tlak v bubnu. Pokud se však cirkulace provádí pomocí oběhového čerpadla (známého jako nucená cirkulace), lze tento rozsah rozšířit. K tomuto prodloužení dochází kvůli fixaci koncového bodu odpařování v bubnu. A také nastavuje velikost topné plochy ve výparníku a v přehřívači. Hlavní nevýhodou podkritického kotle je, že u těchto kotlů může dojít k tvorbě bublin.

Co je to superkritický kotel?

Superkritický kotel (superkritický parní generátor) je typ kotle, který pracuje za podmínek nadkritického tlaku. Tento typ kotlů se často používá při výrobě elektřiny. Na rozdíl od subkritických kotlů v superkritických kotlích nedochází k tvorbě bublin a kapalná voda se okamžitě přeměňuje v páru.

Supercritický kotel pracuje při teplotách kolem 538 - 565 ° C a při tlacích nad 3 200 psi. Superkritický kotel má systém s proměnným koncovým bodem odpařování. Tyto kotle jsou bez bubnu. Odpařování tedy probíhá při jediném průchodu odpařovačem. Proud tekutiny, většinou; voda je indukována napájecím čerpadlem. Díky tomu je systém provozován při jakémkoli požadovaném tlaku, což mu umožňuje provozovat systém za podkritických podmínek nebo nadkritických podmínek. V důsledku toho se koncový bod odpařování mění. A za účelem udržení těchto podmínek se oblasti výparníku a přehřívače automaticky upraví podle požadavků.

Obrázek 03: Kotle na vodní trubice

Tento kotel se nazývá superkritický kotel, protože je provozován nad kritickým tlakem vody 221 bar. Protože nad kritickým bodem není rozdíl mezi párou a vodou, voda působí jako tekutina.

Za kritickým bodem vody je latentní teplo odpařování nulové, a proto neexistuje žádný významný rozdíl mezi kapalnou fází a vodní fází vody. Jednou z hlavních výhod superkritických kotlů je nižší spotřeba paliva. To způsobuje menší produkci skleníkových plynů. a také díky tvorbě bublin lze pozorovat menší spotřebu vody.

Jaké jsou podobnosti mezi subkritickým a superkritickým kotlem?

• Základní operační mechanismus / cyklus jak subkritického, tak superkritického kotle je stejný.
• Kromě bezpodmínečných odpařovačů v superkritických kotlích jsou i jiné konstrukční vlastnosti stejné.
• Techniky jak subkritického, tak superkritického kotle používají v provozu podobná zařízení a strategie. tj. předehřívač vzduchu, ekonomizér, turbíny, kondenzátory, napájecí čerpadla kotle atd.

Jaký je rozdíl mezi subkritickým a superkritickým kotlem?

Subkritický vs. superkritický kotel
Podkritické kotle jsou kotle, které pracují při teplotách do 374 ° C a při tlaku 3 208 psi (kritický bod vody).	Superkritický kotel (superkritický parní generátor) je typ kotle, který pracuje za podmínek nadkritického tlaku.
Teplota
Podkritické kotle jsou provozovány při teplotách do 374 ° C.	Nadkritické kotle jsou provozovány při teplotách kolem 538 - 565 ° C.
Tlak
Podkritické kotle jsou provozovány při tlaku 3 208 psi.	Nadkritické kotle jsou provozovány při tlaku nad 3 200 psi.
Bicí
Podkritické kotle se skládají z bubnů.	Superkritické kotle neobsahují bubny.
Tvorba bublin
Tvorba bublin je hlavní nevýhodou u subkritických kotlů.	Neexistují žádné superkritické kotle na vytváření bublin.

souhrn - Subkritický vs Nadkritický Kotel 

Subkritické a superkritické kotle jsou dvě formy parních generátorů, které se používají k výrobě elektřiny. Jsou klasifikovány jako takové na základě jejich provozních podmínek. Rozdíl mezi podkritickým a nadkritickým kotlem je v tom, že podkritické kotle pracují při podkritickém tlaku kapaliny, zatímco nadkritické kotle pracují při nadkritickém tlaku kapaliny.

Stáhněte si PDF verzi Subcritical vs Supercritical Boiler

Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro účely offline podle citace. Stáhněte si PDF verzi zde: Rozdíl mezi subkritickým a superkritickým kotlem

Odkaz:

1.SHIVAJI CHOUDHURY, CHIEF ENGINEER ve společnosti M P POWER GENERATING CO, JABALPUR Follow. „Super critical“ LinkedIn SlideShare, 21. srpna 2014. K dispozici zde  
2. „Superkritický parní generátor.“ Wikipedia, Wikimedia Foundation, 11. února 2018. K dispozici zde
3. „Superkritické kotle.“ Deseine. K dispozici zde  

Obrázek se svolením:

1.'Phase-diag2 'od Matthieumarechal, (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia 

2.'NesjavellirPowerPlant edit2'By Gretar Ívarsson - Editoval Fir0002 - Gretar Ívarsson, geolog ve společnosti Nesjavellir, (Public Domain), prostřednictvím Commons Wikimedia 
2. 'Vodní trubkový kotel od Bangladesh'By Sm faysal - vlastní práce, (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia