Kessel

Ein Kessel ist ein Bauteil in einer Feuerungsanlage. Aufgabe des Kessels ist die Erzeugung von gespanntem Wasserdampf unter Nutzung der Abwärme einer Feuerung. Daher wird der Kessel auch als Dampferzeuger bezeichnet. Wird ein Kessel hinter einem Gasturbinenprozess installiert, wird dieser als Abhitzekessel bezeichnet. Dies ist bei einem Gas- und Dampf-Kombikraftwerk der Fall.

Ein Kessel besteht im Allgemeinen aus einem Economiser, einem Zwischenüberhitzer, einem Überhitzer und einem Verdampfer.

Der Economiser wärmt zunächst das Speisewasser idealerweise bis zur vollständigen Verdampfung vor. Die notwendige Wärme für die Vorwärmung, Überhitzung und Verdampfung wird durch Wärmeübertragerrohre vom heißen Rauchgas auf das Speisewasser übertragen. Dabei gilt: je kleiner der Druck, desto kleiner ist der benötigte Wärmestrom für die Vorwärmung. Allerdings steigt der notwendige Wärmestrom bei der anschließenden Verdampfung des Wassers.

Das vorgewärmte Wasser wird anschließend im Verdampfer vorwiegend durch Wärmestrahlung in Wasserdampf umgewandelt. Typische Betriebsparameter bei der Dampferzeugung sind Drücke von ca. 250 bar und Temperaturen von ca. 560 °C. Nach der Verdampfung folgen eine Zwischenüberhitzung und eine Überhitzung des Dampfes. Eine Zwischenüberhitzung ist allerdings nicht zwingend erforderlich. Dabei wird die Wärmeübertragung durch Konvektivheizflächen realisiert. Diese werden in den Rauchgasstrom quer zur Strömungsrichtung installiert.

In Abhängigkeit von der benötigten Dampfleistung werden drei verschiedene Kesselbauarten unterschieden. Dazu zählen Naturumlaufkessel, Zwangumlaufkessel und Zwangdurchlaufkessel. Sowohl der Economizer als auch der Überhitzer sind in allen drei Bauarten ähnlich aufgebaut.

Abbildung 1 stellt den schematischen Aufbau eines Kessels mit Kohlenstaubfeuerung dar.

Synonym(e):

Dampferzeuger

Englische Übersetzung(en):

boiler, steam generator