Er zijn zeer verschillende soorten stoomketels die je kunt kopen die worden gebruikt afhankelijk van de vereiste temperatuur en het drukniveau. Bijvoorbeeld een vlam- en waterpijpketel, elektrische stoomketel of een afvalwarmteketel. Stoomketel zoals de vlampijpketel kopenKoop je een stoomketel zoals de vlampijpketel dan bevinden de door een oven geproduceerde vlammen zich in een buis (gewoonlijk horizontaal gemonteerd) die omgeven is door kokend water. Dit ontwerp met een cilindrische vorm wordt vaak gebruikt voor industriële processtoom bij matige druk. In veel gevallen heeft het de vroeger gebruikte shell-ketels vervangen, waarbij het water in een ketel van buitenaf wordt verwarmd, waar een doeltreffende warmteoverdracht moeilijker te bereiken is dan in een vlampijpketel. Stoomketel type afvalwarmteketelEen afvalwarmteketel kan qua ontwerp vergelijkbaar zijn met een vlampijpketel; in dit geval gaan de hete verbrandingsgassen echter door de buis in plaats van door een vlam. WaterpijpketelsIn elektriciteitscentrales daarentegen worden vaker waterpijpketels gebruikt, waarin het water in buizen zit waar de verbrandingsgassen omheen stromen. Met dit ontwerp kunnen hogere drukken worden bereikt, aangezien alleen de relatief compacte buizen aan de hoge druk worden blootgesteld. De waterstroom kan tot stand komen door natuurlijke convectie (ketels met natuurlijke circulatie) of worden aangedreven door een pomp (ketels met geforceerde stroming en ketels met geforceerde circulatie). Elektrische stoomketelHoewel stoomketels gewoonlijk warmte gebruiken die afkomstig is van een verbrandingsproces (en van een kernreactor in het geval van kerncentrales), bestaan er ook elektrische stoomketels. Hier kan warmte worden opgewekt met bijvoorbeeld elektrische verwarmingsstaven, of, in het geval van zogenaamde elektrodeketels, door elektrische stroom door het water te laten lopen. Aangezien het gebruik van hoogwaardige elektrische energie voor warmteopwekking inefficiënt is, worden elektrische stoomketels in het algemeen alleen gebruikt voor zeer kleine stoomvermogens of voor weinig frequent gebruik. Een zeer kleine elektrische stoomketel kan bijvoorbeeld in een stoomreiniger of een stoomstrijkijzer worden geplaatst. Verbruik van stoom bij verschillende drukniveausIn plaats van een eenvoudig expansieventiel te gebruiken om stoom naar een lagere druk te brengen, zou een stoommotor moeten worden gebruikt om elektriciteit op te wekken. Het kan voorkomen dat stoom nodig is voor verschillende toepassingen bij verschillende druk- en temperatuurniveaus in een industriële installatie. Men kan dan afzonderlijke stoomketels voor deze toepassingen laten werken. Een andere mogelijkheid is een enkele stoomketel te laten werken op de hoogste temperatuur en druk die vereist zijn, en de lagere drukken die nodig zijn op te wekken door de stoom door de juiste expansiekleppen te leiden. Er wordt echter een veel hogere energie-efficiëntie bereikt door dit drukverschil te gebruiken om elektriciteit op te wekken. Stoommachines kunnen voor dit doel worden gebruikt. Dit kan ook nuttig zijn als stoom in het algemeen slechts nodig is bij matige druk en temperatuur, maar gemakkelijk kan worden opgewekt bij veel hogere druk en temperatuur.
Verbinding met een gasturbineDe verbinding met een gasturbine maakt een veel beter gebruik van de exergie van het aardgas mogelijk. Als een stoomketel wordt gestookt met aardgas, kan het energetisch zeer zinvol zijn om deze te combineren met een gasturbine. De gasturbine wordt dan gewoonlijk gebruikt om elektrische energie op te wekken, en de uitlaatgassen, die nog vrij heet zijn, worden naar de stoomketel gevoerd (die dan ook een afvalwarmteketel wordt genoemd). Op deze manier kan een bepaald deel van de energie van het aardgas (b.v. 25%) worden teruggewonnen in de vorm van waardevolle elektrische energie. Natuurlijk kan ook afvalwarmte uit andere bronnen worden gebruikt voor de opwekking van stoom, op voorwaarde dat deze bij een voldoende hoog temperatuurniveau beschikbaar is.
|