Dampkedel, anlæg til dampproduktion, bl.a. i dampkraftværk. I en moderne dampkedel opvarmes og fordampes vand, som under højt tryk strømmer igennem kedelrør. Varmetilførslen sker ved forbrænding af kulstofholdigt brændsel. Dampen forlader under højt tryk kedlen gennem tykvæggede rør og vender tilbage som fødevand, efter at den er fortættet i det tilsluttede turbineanlægs kondensator.

Tidlige anlæg

Med dampmaskinens fremkomst i 1700-t. blev der behov for at bygge kedler, der kunne producere damp til maskinerne. Tidlige anlæg blev navnlig bygget i Cornwall og Lancaster i England, hvor dampmaskiner drev pumper, der fjernede vand fra de dybe mineskakter.

I en stor vandretliggende stålcylinder indsattes en rund røgkanal, ført ud igennem cylinderens pånittede endebunde. På en rist i røgkanalen indfyredes kul i den ene ende, og fra den anden ende gik røgen til skorstenen. Rummet mellem cylinder og kanal var næsten fyldt med vand, og fra damprummet over vandet strømmede dampen ud gennem et rør til maskinen. En sikkerhedsventil sørgede for, at trykket ikke blev for stort. I Cornwall byggedes kedlerne med én røgkanal, i Lancaster med to.

Denne kedeltype holdt sig i hovedsagen uforandret igennem 200 år og har bl.a. forsynet talrige danske lokomotiver, mejerier og industrivirksomheder med damp. Men damptrykket måtte holdes lavt (under 10 bar) af hensyn til cylinderens og endebundenes styrke med rimelige og mulige materialetykkelser.

Overbeholder-kedel

Behovet for højere damptryk førte allerede i begyndelsen af 1800-t. til, at man i stedet lod vandet cirkulere i rør med den varme røggas udenom. Det kogte vand steg op i en overbeholder, hvor dampen blev udskilt, mens vandet løb tilbage igennem andre rør. Rørene kunne tåle langt højere tryk på grund af en lille rørdiameter, og overbeholderen havde mindre diameter end de tidligere dampcylindre og ingen store, svage gennemskæringer.

Denne vandrørs-kedeltype med overbeholder blev udviklet i mange lande og i mange varianter, og den bruges i vidt omfang endnu. Den blev med tiden udrustet med automatisk tilførsel af kul til en vandrerist, hvorfra aske og slagge faldt af efter forbrændingen. Det sidste trin i udviklingen var at indbygge brændere, så der kunne fyres med kulstøv, olie eller gas. Endvidere blev kedlen fuldautomatiseret.

Étrørs-kedel

Før 1. Verdenskrig begrænsedes damptrykket til ca. 15 bar. Siden tog udviklingen imidlertid fart, og nu anvendes på store kraftværker kedler med overkritisk tryk (over 221 bar, hvor vand overgår direkte til damp uden bobledannelse, men med volumenforøgelse).

Enkelte pionerer havde tidligt bygget anlæg med meget højt tryk. Det gjaldt således svenskeren Gustaf de Laval, der i 1896 på sin turbinefabrik byggede en 200 bar-dampkedel med et enkelt, meget langt kedelrør arrangeret i slyngninger. Det blev imidlertid kun til nogle få anlæg — tiden var ikke moden.

I 1920'erne og 30'erne udformedes mange forskellige kedeltyper, fx Löffler-kedlen (Tyskland) og LaMont-kedlen (USA) med tvungen vandcirkulation i kedelrørene. Brown Boveris Velox-kedel (Schweiz) bør også nævnes; her foregår forbrændingen under tryk, der skabes ved at komprimere forbrændingsluften i en gasturbinedrevet kompressor. Benson-kedlen (England), konstrueret i 1922, var en étrørs-kedel, som senere også blev fremstillet af det schweiziske firma Gebr. Sulzer. Det tyske firma Siemens-Schuckert forbedrede denne kedeltype, og det danske firma Burmeister & Wain fik licens på at bygge sådanne kedler. Virksomheden har siden videreudviklet Benson-kedlen, som findes i mange eksemplarer på nyere danske kraftværker.

Også andre danske virksomheder har bygget store kraftværkskedler, således Helsingør Skibsværft (Stirling-kedler med to overbeholdere og LaMont-kedler) og Vølund (begge på licens fra det engelske firma Babcock & Wilcox) samt Ålborg Værft (på licens fra Deutsche Babcock).

Brændsler og røg

Røgen fra kulfyrede kedler blev fra 1940'erne renset for flyveaske i cykloner, som udskilte 80-90% af asken. Senere indførtes elektrostatiske filtre, hvor røgen passerer igennem et stort rum med talrige udspændte metaltråde ladet op til høj spænding; asken ioniseres af det elektriske felt og klæber til trådene, hvorfra den rystes af og fjernes. Ved denne metode, som i dag anvendes på alle dampkraftværker, slipper kun 1% af asken igennem til skorstenen.

Ristefyring er nu stort set forladt, da den ikke gør det muligt at brænde så store mængder kul som nødvendigt for at opnå høj kapacitet. Nu formales kul til støv i kugle- eller valsemøller, hvorefter det blæses igennem brændere og antændes til stikflammer i kedlens fyrrum.

I stedet for kul kan man brænde olie i samme type brænder som anvendes til kulstøv. Olie forbrænder under dannelse af bl.a. vanddamp, som udgør en væsentlig del af røgen fra en oliefyret kedel. Olien giver ikke nævneværdig aske. Et højt indhold af svovl i kul eller olie kan nødvendiggøre rensning af røgen for svovldioxid, SO2, i særlige filtre. Undertiden fjernes også kvælstofoxider, NOx, dannet ved iltning af forbrændingsluftens kvælstof. Naturgas kan brændes på samme måde som olie. Den eneste forurening fra forbrænding af naturgas er NOx. Fælles for alle kulstofholdige brændsler er, at kulstofindholdet ved en effektiv forbrænding iltes til kuldioxid, CO2, som i praksis ikke kan filtreres bort.

I nyere tid anvendes også såkaldt lavværdige brændsler som halm, træflis, affald o.l. i små, decentrale kraftvarmeværker. Her bruges sædvanligvis en fast rist med tvangsmæssig fyring fra den ene ende af kedlen, således at aske og slagge skubbes ud i den anden ende. Halm kan fyres i hele eller oprevne baller eller kan snittes til indblæsning. Et problem ved disse brændsler, som har en lav brændværdi, er at håndtere de store mængder og kontrollere forbrændingen i det uensartede materiale. Anlæggene udrustes altid med askefiltre.

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig