Parni stroj proti parni turbini
Medtem ko parni stroj in parna turbina za moč uporabljata veliko latentno toploto uparjanja pare, je glavna razlika največje število vrtljajev na minuto ciklov moči, ki bi jih oba lahko zagotovila. Obstaja omejitev za število ciklov na minuto, ki bi jih lahko zagotovil izmenični bat na parni pogon, kar je del njegove zasnove.
Parni stroji v lokomotivah imajo običajno dvojno delujoče bate, ki tečejo s paro, ki se izmenično zbira na obeh straneh. Bat je podprt z batnico, povezano s prečno glavo. Križna glava je dodatno pritrjena na krmilno palico ventila s povezavo. Ventili so namenjeni za dovod pare, kot tudi za odvod uporabljene pare. Moč motorja, ustvarjena z izmeničnim batom, se pretvori v rotacijsko gibanje in prenese na pogonske drogove in spojne drogove, ki poganjajo kolesa.
V turbinah so lopatice zasnovane z jeklom, ki zagotavljajo rotacijsko gibanje s tokom pare. Možno je prepoznati tri glavne tehnološke napredke, zaradi katerih so parne turbine učinkovitejše od parnih strojev. To so smer pretoka pare, lastnosti jekla, ki se uporablja za izdelavo turbinskih lopatic, in metoda proizvodnje "superkritične pare".
Sodobna tehnologija, ki se uporablja za smer in vzorec toka pare, je bolj izpopolnjena v primerjavi s staro tehnologijo perifernega toka. Uvedba neposrednega udarca pare z lopaticami pod kotom, ki povzroča majhen ali skoraj noben odpor proti hrbtu, daje največjo energijo pare za rotacijsko gibanje lopatic turbine.
Superkritična para se proizvaja s pritiskom normalne pare, tako da se vodne molekule pare potisnejo do točke, da spet postane bolj podobna tekočini, medtem ko ohrani lastnosti plina; ima odlično energetsko učinkovitost v primerjavi z običajno vročo paro.
Ta dva tehnološka napredka sta bila dosežena z uporabo visokokakovostnih jekel za izdelavo lopatic. Tako je bilo mogoče turbine poganjati pri precej visokih hitrostih, ki so vzdržale visok pritisk superkritične pare za enako količino energije kot tradicionalna parna energija, ne da bi se lopatice zlomile ali celo poškodovale.
Slabosti turbin so: majhna pretočna razmerja, ki so poslabšanje zmogljivosti z zmanjšanjem tlaka pare ali pretoka, počasni zagonski časi, kar je preprečiti toplotne šoke v tankih jeklenih rezilih, velik kapital stroški in visoka kakovost pare, ki zahteva obdelavo napajalne vode.
Glavna pomanjkljivost parnega stroja je njegova omejena hitrost in nizek izkoristek. Običajni izkoristek parnega stroja je okoli 10 – 15 %, najnovejši motorji pa lahko delujejo z veliko večjo učinkovitostjo, okoli 35 % z uvedbo kompaktnih generatorjev pare in z vzdrževanjem motorja v stanju brez olja, s čimer se podaljša življenjska doba tekočine.
Za majhne sisteme ima parni stroj prednost pred parnimi turbinami, saj je učinkovitost turbin odvisna od kakovosti pare in visoke hitrosti. Izpuh parnih turbin ima zelo visoko temperaturo in zato tudi nizek toplotni izkoristek.
Zaradi visokih stroškov goriva, ki se uporablja za motorje z notranjim zgorevanjem, je trenutno viden preporod parnih strojev. Parni stroji so zelo dobri pri ponovnem zajemanju odpadne energije iz številnih virov, vključno z izpušnimi plini parnih turbin. Odpadna toplota iz parne turbine se uporablja v elektrarnah s kombiniranim ciklom. Nadalje omogoča odvajanje odpadne pare kot izpuh pri zelo nizkih temperaturah.
