Parni kotlovi su nezamjenjivi u brojnim tehnološkim procesima. Njihova glavna svrha je stvaranje zasićene i pregrijane pare koja se može proizvesti na dva različita načina.
Parni kotlovi se najčešće koriste kao jedan od elemenata tehnološkog ciklusa za proizvodnju električne energije u termoelektranama. Para iz ovih kotlova ulazi u lopatice parne turbine, pokrećući je i generator. Takođe, zasićena para traži se u brojnim procesima za preradu metala i hemijskih sirovina, tkanina i plastike.
U komunalnim sistemima grejne mreže parni kotlovi se koriste za indirektno zagrevanje vode u sistemima grejanja i za iskorišćavanje toplote iz proizvoda sagorevanja gasnih kotlarnica. Postoje dvije glavne vrste kotlova koji se razlikuju po principu uređaja za stvaranje pare.
Generatori pare u bubnju
Bubnjevi su najsigurniji, iako se odlikuju velikom složenošću uređaja. Tipično su takvi kotlovi instalirani zajedno s vrtložnim i ciklonskim pećima, u čijim se ispušnim kanalima nalazi ekonomajzer - zatvoreni sistem cijevi položen u zidove ili šupljinu ispušnog kanala, kroz koji prolaze proizvodi sagorijevanja s visokom temperaturom. U ekonomajzeru se voda prethodno zagrijava, nakon čega ulazi kroz cijevi uspona u bubanj - posudu velike zapremine s kipućom vodom.
Kako se kreće kroz cijevi, voda se još više zagrijava, pa se u bubnju opaža vrlo aktivno vrenje. Para koja nastaje uslijed isparavanja ulazi u pregrijač, gdje joj temperatura raste, a zatim u turbinu ili u drugi tehnološki lanac. Voda koja se hladi i taloži se na dnu bubnja prolazi kroz cirkulacijski ciklus i ponovo se dovodi do usponskih cijevi.
Parni kotlovi sa direktnim protokom
U kotlovima s direktnim protokom nema bubnja, stoga se parametri pare na izlazu kontroliraju isključivo temperaturom. Učinkovitost takvih kotlova je mnogo niža od bubnjarskih kotlova, ali je povećana brzina stvaranja pare. Interni sistem kotla je sekvencijalni sistem cjevovoda sa tri glavna dijela. Prvo voda ulazi u ekonomajzer za primarno grijanje. Zatim se pod pritiskom pumpa u cijevi isparivača, gdje ključa i aktivno isparava dok se kreće. Nakon toga protok vruće pare ulazi u zavojnicu pregrijača, gdje se temperatura i pritisak povećavaju.
Princip cjevovoda
Obje vrste kotlova mogu imati cijevi za vodu i plin. Razlika je u tome što u prvom slučaju voda i para prolaze kroz cijevi, dok se medij za grijanje nalazi oko njih. U drugom slučaju, plinovi zagrijani tijekom sagorijevanja transportuju se kroz cijevi malom brzinom, a sami se polažu unutar posude s vodom ili parom.
