Kaj je toplarna?

Toplarna se nanaša na sistem za ogrevanje s paro ali toplo vodo, ki oskrbuje številne zunanje zgradbe. Določeno je glede na vrsto uporabljene opreme. Oprema je sestavljena iz kotla; črpalke; ventili; cevovod parno-vodnega sistema; ter opremo za shranjevanje, rokovanje in dovajanje sistema za gorivo. Ključni sestavni deli toplotne naprave so pogoji delovanja, vrsta kotla in vir goriva.

Toplarne so pogoste med starejšimi univerzitetnimi kampusi, podeželskimi ali neomrežnimi industrijskimi območji in vojaškimi kompleksi. Pogosto so ti objekti skupaj z električnimi komunalnimi ali industrijskimi napravami. Skupna uporaba je običajna med predelovalnimi obrati, ki uporabljajo visokotlačno paro in nato paro z nizkim tlakom posredujejo v bolnišnico ali fakulteto, da izkoristijo toploto, namesto da jo odvajajo v okolje prek hladilnega stolpa ali hladilnih ribnikov. Prostor, v katerem je manjši kotel v kleti posamezne stavbe, se običajno imenuje kotlovnica, v nasprotju s kurilno napravo.

Zmogljivost ter delovni tlak in temperatura sta ključna projektna vprašanja, ki jih določa pričakovana toplotna obremenitev. Da bi se izognili popolnemu izpadu, ima toplarna običajno dva ali tri kotle. Tlaki pare so običajno omejeni na manj kot 150 psig (1035 kPa). Tipično delovno območje je od 100 do 125 psig (690 do 862 kPa), vendar bo najbolj ekonomična zasnova upoštevala višje stroške sistema z višjim tlakom v primerjavi z delovno obremenitvijo, ki je potrebna za ogrevanje stavb.

Za kotle, ki se uporabljajo v toplarnah, se pogosto uporablja zasnova vodne cevi. Pri tej zasnovi vroči plini iz zgorevanja goriva prehajajo čez cevi za generiranje pare, v katerih se voda iz bobna za napajalno vodo segreje do vrenja. Para se dvigne v boben za ločevanje pare, kjer kondenzirana voda teče z gravitacijo skozi velike cevi, imenovane spustne cevi, nazaj v boben napajalne vode, da predgreje ta vhod. Dodatna energija se pari doda s segrevanjem nad vreliščem tako, da se paro iz parnega bobna za ločevanje še enkrat vrne nazaj skozi vročo plinsko komoro.

Kotel se lahko napaja iz različnih virov, vključno s plinom, premogom ali drugim fosilnim gorivom. Uporabljajo se tudi številni obnovljivi viri, vključno z geotermalno toploto, lesom, komunalnimi odpadki ali kmetijsko biomaso. Vir energije je izbran glede na razpoložljivost, stroške in zahteve glede toplotne obremenitve. Kadar je prisoten visokoenergetski vir goriva in je toplotna obremenitev relativno nizka, je soproizvodnja električne energije možna iz stranskega toka pare, ki poteka skozi turbino. Toplarna, ki uporablja vod za odpadno paro iz visokotlačnega vira pare, lahko uporabi bojler za povečanje ogrevalne vrednosti dohodne pare ali pa je preprosto sestavljena iz distribucijskega sistema.