Stoomketel
Van Wikipedia
Een stoomketel is bedoeld om stoom op te wekken uit water. Deze stoom kan worden gebruikt voor allerlei zaken: verwarming; voortstuwing van schepen of aandrijving van een generatoren door middel van een turbine; aandrijving van treinen met behulp van cilinders; het doden van onkruid in de glastuinbouw, enzovoort.
Stoomketels worden onderverdeeld in twee groepen, namelijk de vuurgangvlampijpketel (ook wel vlampijpketel) en de waterpijpketels.
Inhoud |
[bewerk] Uitvoeringen
[bewerk] Vuurgangvlampijpketel
Een vuurgangvlampijpketel, ook wel schotse ketel genoemd, heeft de vorm van een liggende cilinder. In deze cilinder zit een gang welke we vuurgang noemen. Deze gang eindigt in het inwendige van de ketel in de keerkast. Deze keerkast is een holle ruimte welke door vele steekbouten gesteund word om zodoende op zijn plaats te blijven en de grote druk te kunnen weerstaan. Vanuit de keerkast lopen veelal meer dan 100 vlampijpen terug naar de voorzijde van de stoomketel. In de vuurgang ligt een rooster waarop de brandstof verbrand word. De warme gassen en rook komen vervolgens in de keerkast en hierna gaan deze door de vlampijpen richting de rookkast die in verbinding staat met de schoorsteen. Alle delen waardoor de hete gassen passeren geven hun warmte af aan het omringende water. Hoe meer vlampijpen, hoe groter de keerkast en vuurgang, des te meer warmte kan er overgedragen worden aan het water. Om de warmteoverdracht te verbeteren wordt de vuurgang meestal gegolfd gemaakt. Zo wordt een groter oppervlak gecreëerd. Tevens wordt de vuurgang hierdoor sterker en kan deze dus dunner construeert worden om sneller de warmte door te geven. Er zijn schotse ketels met 1 vuurgang en 1 keerkast maar voor bijv. de Titanic waren er stoomketels met 8 vuurgangen en 1 gezamenlijke keerkast. In het begin werden deze ketels gestookt met kolen later veelal met oliebranders.
Het opstoken van een schotse ketel is erg tijdrovend. Een kleine ketel bevat al gauw 5000 liter water wat van buitentemparatuur tot b.v. 180 graden (geeft 12 kg. per vierkante centimeter druk) verwarmd moet worden. Ook alle stalen delen van de ketel moeten rustig kunnen uitzetten om schade te voorkomen. Het opstoken duurt al gauw 2 dagen, maar hoe groter de ketel des te langer het duurt. Bovenin de ketel zit de stoomruimte met stoomdom waarop alle aansluitingen naar bijv. de machine geplaatst zijn.
[bewerk] Waterpijpketel
In tegenstelling tot een vuurgangvlampijpketel wordt bij een waterpijpketel het water door de pijpen gevoerd. Een waterpijpketel heeft de vorm van een rechtopstaande doos waarbij de buitenkant volledig uit pijpen bestaat. De brandstof wordt verbrand in de vuurhaard. Hiervoor wordt de brandstof gemengd met de verbrandingslucht, welke is voorverwarmd in de verbrandingsluchtvoorwarmer (Luvo). Het inbrengen van dit brandstof/luchtmengsel gebeurt op 4 à 5 etages, waarbij in iedere hoek, en per etage, een brander is opgesteld. De branders staan zodanig opgesteld dat de vlam tangentiaal door de vuurhaard van de ketel gaat. Het water in de ketel wordt verwarmd door de straling van het vuur en de warmte van de rookgassen.
De pijpenbundels, die de rookgassen tegenkomen, hebben allen een andere functie. De volgorde is: de verdamper, de verschillende oververhitters (OVO's) zoals: (rookgas)stralings- en (rookgas)stromingsoververhitters, de economizer (de ECO) en de verbrandingsluchtvoorverwarmer (de Luvo).
Het voedingswater wordt door de ketelvoedingswaterpomp allereerst door de ECO gevoerd. Hierbij wordt het water opgewarmd en de rookgassen verder afgekoeld. Dat wil zeggen dat de aanwezige warmte in de rookgassen over gaat in het voedingswater. Dit geeft een rendementsverhoging. Er is hier nog geen stoomvorming. Vervolgens zal het naar de stoom/waterdrum gaan. Dit is een vat boven in de ketel. Vanuit de stoom/waterdrum gaan een viertal grote pijpen, buiten de vuurhaard, naar een vat beneden in de ketel: de waterdrum. Vanuit deze waterdrum komen kleinere pijpen welke gezamenlijk de verdamper vormen en daarmee de wanden van de ketel. In deze pijpen worden dampbellen gevormd door de warmte in de vuurhaard. De dampbellen gaan omhoog terug naar de stoom/waterdrum en worden afgevoerd naar de eerste OVO. In de OVO wordt de stoom oververhit. Vaak zitten er meerdere OVO's achter elkaar geschakeld.
Vanuit de laatste OVO gaat de stoom naar de hogedrukturbine. Hierna wordt de stoom, welke nu een lagere druk en temperatuur heeft, in de Herovo weer opnieuw(Her)oververhit en zal dan naar de midden- en lagedrukturbines gaan waar de druk en temperatuur nog verder afnemen. Na de lagedrukturbines komt de afgewerkte en uitgeputte stoom in de vacuümcondensor en wordt gecondenseerd tot water. Dit water wordt in stappen opgewarmd en uiteindelijk door de ketelvoedingswaterpomp naar de ketel (ECO)gevoerd. Hierna begint de cyclus opnieuw.
[bewerk] Ketels in het nieuws
Op 28 september 2003 (zondagochtend 1 uur) stort tijdens onderhoudswerkzaamheden (gritstralen) in de stoomketel van de Amercentrale eenheid 9 een steiger in. Er zijn op dat moment 8 mensen aan het werk in de ketel op twee verschillende hoogtes. Direct na het instorten van de steiger kunnen twee mensen worden gered, en later op de zondag nog één. Doordat de slachtoffers moeilijk te lokaliseren en te bereiken zijn (er zijn dan al verschillende gaten in de wand van de ketel gemaakt, maar men durft er geen meer bij te maken uit angst dat de ketel het begeeft) duurt het nog dagen voordat de lijken van de andere 5 mannen (twee Amerikanen en drie Turken) geborgen kunnen worden.
