Cazanul de Abur de 1035t
CUPRINS
CAPITOLUL I
Cazanul de abur de 1035t/h : prezentarea cazanului
I.1 Generalitati
I.2.Schema de princiupiu a cazanului
I.3. Solutia constructive adoptata pentru cazan
I.4.Amplasarea schimbatoarelor de caldura
I.5.Constructia schimbatoarelor de caldura
I.6. Circuitele de aerisire, golire8 si injectii
I.7. Armatura de siguranta a cazanului (IP si MP)
I.8 Capul de alimentare cu apa al cazanului
CAPITOLUL II
Efectele nocive ale oxizilor de sulf
II.1.Generalități
II.2. Sursele poluarii
II.3. Efectele nocive
II.4.Efectele unor poluanti asupra omului
CAPITOLUL III
Instalatia de alimentare cu praf de carbune a cazanului
III.1.Descrierea constructive si functionala
III.2.Alimentatorul de carbine si functionarea
III.3.Descrierea alimentatorului de carbine
III.4.Moara de carbune si actionarea
III.5.Turnul de uscare
III.6.Arzatorul de carbine praf
III.7. Instalatia de postardere si actionarea
CAPITOLUL IV
Instalatia de desulfurarea a gazelor de ardere IV. I. Metoda generala de calcul
IV.1.Traseul gazelor
IV.2.Sistemul de depozitare a pulberii de calcar
IV.3.Prepararea slamului de calcar
IV.4.Depozitarea si manipularea slamului de ghips
IV.5.Functionarea instalatiei de desulfurare
BIBLIOGRAFIE
CAPITOLUL 1
CAZANUL DE ABUR DE 1035 t/h: PREZENTAREA CAZANULUI
Generalități
Cazanul de 1035 t/h este un cazan cu străbatere forțată unică de tip Benson și are ca idee de bază producerea de abur la presiune subcritică astfel încât apa intrată în cazan este preîncălzită, vaporizată și supraîncălzită într-o singură trecere prin cazan.
Cazanul Benson are avantajul că suprafețele de schimb de căldură nu sunt strict delimitate din punct de vedere funcțional cu excepția pornirii din stare caldă când vaporizarea se face într-un punct fix. Astfel supraîncălzirea aburului începe mai aproape de intrarea în cazan la debite reduse și mai departe la debite ridicate. Din acest motiv debitul și temperatura aburului produs depind exclusiv de debitele de combustibil și de apă de alimentare care trebuie reglate foarte precis. Astfel de exemplu dacă temperatura aburului supraîncălzit scade trebuie fie să se mărească debitul de combustibil fie să se micșoreze debitul de apă de alimentare. Cantitativ aceasta înseamnă că o modificare de 1% a debitului de combustibil provoacă o variație a temperaturii aburului de 10° C.
1.2.Schema de principiu a cazanului
Suprafețele de schimb de căldură ale cazanului – partea de înaltă presiune – sunt înseriate, circulația apei realizându-se cu ajutorul pompelor de alimentare (PA). în economizor are loc încălzirea apei de alimentare cu ajutorul gazelor de ardere, temperatura apei la ieșirea din economizor atingând o valoare apropiată de temperatura de saturație (vaporizare).
Schema de principiu a cazanului este dată în figura de mai jos.
Figura 1.1. Schema de principiu a cazanului
1 – economizor
2 – vaporizator
3 – separator de picături
4 – supraîncălzitor ÎP nr. 1
5 – injecția nr. 1
6 – supraîncălzitor ÎP nr. 2
7 – injecția nr. 2
8 – supraîncălzitor MP nr. 2
9 – by-pass de ÎP
10 – expandor de pornire
11 – supraîncălzitor intermediar nr. 1
12 – injecția nr. 3
13 – supraîncălzitor intermediar nr. 2
14 – vane de linie
15 – ventile eșapare intermediar
16 – supape siguranță MP
17 – recipient de pornire
18 – conductă pornire din stare caldă
19 – conductă de aerisire a recipientului de pornire
În vaporizator temperatura apei crește până la temperatura de saturație când are loc vaporizarea. Din vaporizator iese un abur saturat umed cu temperatura de saturație.
În supraîncălzitorii 1, 2 și 3 aburul se supraîncălzește atingând la ieșirea din supraîncălzitorul 3 temperatura nominală (540°C).
Între supraîncălzitorii S.1 – S.2 și S.2 – S.3 se fac injecții cu apă de alimentare pentru reglarea temperaturii (injecțiile nr. 1 și 2).
În recipientul de pornire se menține nivelul constant la pornirea cazanului din stare caldă prin realizarea circulației apei prin conducta de legătură dintre recipientul de pornire și expandorul de pornire. La pornirea din stare rece separatorii, recipientul de pornire și întreg circuitul de ÎP este la început plin cu apă până la vanele de linie. După depășirea temperaturii de saturație nivelul de apă se stabilește între ieșirea din vaporizator și intrarea în supraîncălzitorul 1, separatorii putând fi în continuare înecați.
După destinderea în corpul de ÎP al turbinei aburul se reîntoarce ia cazan pentru supraîncălzirea intermediară. Supraîncălzirea intermediară se realizează în supraîncălzitorii intermediari în număr de doi (supraîncălzitor intermediar 1 și supraîncălzitor intermediar 2). Aceștia sunt înseriați și între ei se poate face o injecție cu apă de presiune medie, prelevată dintr-o priză a pompelor de alimentare. Injecția poartă numărul 3 și are ca rol reglarea temperaturii aburului supraîncălzit intermediar la ieșirea din supraîncălzitorul intermediar 2.
Pe conductele de abur supraîncălzit intermediar cald, la ieșirea din cazan, se află supapele de siguranță la suprapresiune (16) în număr de 2, reglate la valoarea de 64,7 bar. Stațiile de by-pass de înaltă presiune îndeplinesc și funcția de supape de siguranță pentru partea de înaltă presiune.
Expandorul de pornire servește la expandarea apei la ieșirea din circuitul de ÎP la pornirea cazanului. Presiunea apei din cazan la pornire este de 147 bar, iar temperatura este cuprinsă între cea la ieșirea din degazor (aproximativ 120°C) și temperatura de saturație corespunzătoare presiunii de pornire (aproximativ 350°C). Această apă expandează până la valoarea presiunii din circuitul de abur intermediar care este cuprinsă la pornire între 0 și 20 bar.
Stațiile de by-pass de înaltă presiune, în număr de 2, reglează presiunea în partea de înaltă presiunea cazanului la pornire, menținând-o la valoarea de 147 bar și deschid automat în timpul funcționării însărcina la depășirea presiunii impuse.
1.3.Soluția constructivă adoptată pentru cazan
Cazanul este suspendat de scheletul metalic.
Ventilatoarele de aer și de gaze de ardere sunt amplasate la cota 92 m pentru a reduce lungimea traseelor canalelor, micșorându-se astfel pierderile de presiune.
La cota 0 m sunt amplasate morile de cărbune și instalația de evacuare a zgurii, iar la cota 12 m instalația de alimentare cu cărbune.
La cazanele care ard combustibili inferiori (lignit) a căror cenușă are un conținut mare de siliciu (SiO) există probleme deosebite legate de erodarea țevilor schimbătoarelor de căldură de către cenușa antrenată de gazele de ardere.
Cenușa lignitului de Rovinari are un conținut de circa 45 % SiO2. Pentru a elimina eroziunea legată de schimbările de direcție a gazelor s-a adoptat o soluție cu un singur tiraj: cazan turn.
Cazanul turn mai prezintă următoarele avantaje față de cazanul cu două tiraje (cazanul FI):
– ocupă o suprafață mai mică;
– tehnologia de montaj este simplă;
– se pretează mai bine la construcții exterioare sau semiexterioare.
Pentru a evita înzidirea exterioară grea a cazanului și a permite înlocuirea acesteia cu o izolație ușoară, pereții focarului și ai tirajului convectiv sunt de tipul membrană.
Pereții focarului sunt formați de țevile vaporizatorului, iar ai tirajului convectiv de supraîncălzitorul 1 de înaltă presiune (de perete).
Cazanul nu are o secțiune transversală constantă de jos până sus și prezintă o micșorare a secțiunii pfi pereții din față și spate la trecerea de la focar la tirajul convectiv (vezi fig.4.2.). Această strangulare creează complicații din punct de vedere a asigurării dilatărilor și evitarea tensiunilor termice.
Focarul are partea inferioară în formă de pâlnie pentru racordarea lui la grătarul de postardere și la transportul de zgură, aflat sub această pâlnie.
Cazanul este orientat cu frontul spre coșul de fum.
1.4. Amplasarea schimbătoarelor de căldură
Economizorul are rolul de a ridica temperatura apei de alimentare până aproape de temperatura de saturație răcind astfel gazele de ardere prin schimb de căldură convectiv și mărind economicitatea cazanului (de unde și numele).
Este amplasat între cotele 79,6 m și 66,3 m iar colectorul intermediar se găsește la cota 72 m.
Economizorul este așezat în partea superioară a tirajului convectiv, înainte de ieșirea gazelor arse spre preîncălzitorii de aer. Apa de alimentare este adusă prin conducta de alimentare și armăturile capului de alimentare la colectorul de intrare al economizorului situat la partea superioară. Apa străbate economizorul în contracurent cu gazele de ardere. După străbaterea primului pachet de serpentine apa pătrunde în al doilea pachet de serpentine, trecând prin colectorul intermediar. Apa parcurge și al doilea pachet de serpentine și iese din economizor prin colectorul de ieșire fiind condusă la partea inferioară a pâlniei vaporizatorului prin două conducte laterale.
Vaporizatorul are rolul de a asigura căldura de vaporizare pentru apa preîncălzită în economizor prin schimb de căldură radiativ cu gazele din focar.
Este amplasat între cotele 2,6 m și 43,9 m iar colectoarele de intrare față și spate la cota 1,2 m.
Vaporizatorul formează pereții membrană care îmbracă sub formă de spirală cu 11 grade înclinare în sens orar pâlnia și camera de ardere. Prin intermediul unor colectoare distribuitoare apa este condusă în colectoarele de intrare ale vaporizatorului și de aici la țevile pereților membrană ai pâlniei și camerei de ardere. Apa ajunge în colectoarele de ieșire sub formă de emulsie apă-abur. Aburul umed este condus apoi în țevile supraîncălzitorului 1 de perete prin separatoarele de picături care sunt în număr de 4 fiecare cu un diametru de 205 x 25 mm amplasate la cota 43,4 m.
Supraîncălzitorul 1 de perete, amplasat între cotele 44,5 m și 84,3 m, formează pereții membrană ai canalului convectiv. Aburul străbate aceste țevi de jos în sus din colectoarele de intrare până în colectoarele de ieșire, apoi prin țevile de legătură ajunge în colectoarele intermediare și de aici în țevile de susținere exterioare. Aceste țevi preiau sarcinile provenite de la susținerea pereților față și spate ai vaporizatorului, precum și sarcinile provenite de la susținerea colectoarelor supraîncălzitoarelor.
Țevile de susținere exterioare sunt suspendate de grinzile de rezistență ale scheletului metalic. Ele sunt legate la partea inferioară la colectoarele inferioare ale țevilor de susținere interioare. Aburul parcurge aceste țevi în sus, în echicurent cu gazele de ardere și ajunge în colectoarele de ieșire care sunt suspendate de grinzile orizontale ale scheletului metalic.
Ca suprafață de. încălzire, țevile de susținere interioare fac parte din supraîncălzitorul 1. Ele preiau sarcinile provenite din suspendarea tuturor suprafețelor convective din interiorul cazanului.
Supraîncălzitorul de înaltă presiune nr. 2 este situat în tirajul convectiv între supraîncălzitorul intermediar 1 și supraîncălzitorul intermediar 2 între cotele 54,3 m și 60 m.
De la colectoarele de ieșire din supraîncălzitorul 1 aburul este condus prin răcitoarele cu injecție treapta 1 spre colectoarele de intrare ale supraîncălzitorului 2 și străbate serpentinele acestuia în contracurent cu gazele de ardere ajungând la colectoarele de ieșire.
Supraîncălzitorul de înaltă presiune nr. 3 este situat în tirajul convectiv la ieșirea gazelor arse din focar între cotele 45,4 m și 49,7 m.
De la colectoarele de ieșire din supraîncălzitorul 2 aburul este condus prin răcitoarele cu injecție treapta 2 spre colectoarele de intrare în supraîncălzitorul 3, străbate în echicurent cu gazele de ardere serpentinele acestuia, pătrunde în colectoarele de ieșire și apoi merge la turbină (CIP) prin conductele de abur viu. La celălalt capăt al colectoarelor de ieșire din S3 sunt racordate conductele de pornire (spre stațiile by-pass înaltă presiune).
Supraîncălzitorul intermediar nr. 1 simbolizat SI-1 este situat îinere interioare fac parte din supraîncălzitorul 1. Ele preiau sarcinile provenite din suspendarea tuturor suprafețelor convective din interiorul cazanului.
Supraîncălzitorul de înaltă presiune nr. 2 este situat în tirajul convectiv între supraîncălzitorul intermediar 1 și supraîncălzitorul intermediar 2 între cotele 54,3 m și 60 m.
De la colectoarele de ieșire din supraîncălzitorul 1 aburul este condus prin răcitoarele cu injecție treapta 1 spre colectoarele de intrare ale supraîncălzitorului 2 și străbate serpentinele acestuia în contracurent cu gazele de ardere ajungând la colectoarele de ieșire.
Supraîncălzitorul de înaltă presiune nr. 3 este situat în tirajul convectiv la ieșirea gazelor arse din focar între cotele 45,4 m și 49,7 m.
De la colectoarele de ieșire din supraîncălzitorul 2 aburul este condus prin răcitoarele cu injecție treapta 2 spre colectoarele de intrare în supraîncălzitorul 3, străbate în echicurent cu gazele de ardere serpentinele acestuia, pătrunde în colectoarele de ieșire și apoi merge la turbină (CIP) prin conductele de abur viu. La celălalt capăt al colectoarelor de ieșire din S3 sunt racordate conductele de pornire (spre stațiile by-pass înaltă presiune).
Supraîncălzitorul intermediar nr. 1 simbolizat SI-1 este situat în tirajul convectiv între economizor și supraîncălzitorul de înalta presiune nr. 2 între cotele 60,8 m și 68.3 m.
Aburul de medie presiune de la turbină (ieșire CIP) este adus prin conducte la colectoarele de intrare ale supraîncălzitorului intermediar 1, străbate serpentinele acestuia în contracurent cu gazele de ardere și este colectat în colectoarele de ieșire.
Supraîncălzitorul intermediar nr. 2 simbolizat SI-2 este situat în tirajul convectiv între supraîncălzitorul de înaltă presiune nr. 2 și supraîncălzitorul de înaltă presiune nr. 3, între cotele 40 m și 53,5 m.
De la colectorul de ieșire din supraîncălzitorul intermediar nr. 1, aburul este condus prin două conducte de legătură încrucișate la răcitoarele cu injecție nr. 3 de unde ajunge la colectoarele de intrare în supraîncălzitorul intermediar nr. 2, străbate serpentinele acestuia în echicurent cu gazele de ardere și, prin colectoarele de ieșire, este condus spre turbină (CMP).
1.5. Construcția schimbătoarelor de căldură
Economizoru
Economizorul este alcătuit din două părți, economizorul I și economizorul II. Cele două economizoare sunt legate între ele printr-un colector intermediar. Întregul economizor este montat în interiorul supraîncălzitorului 1 de perete, între pereții membrană ai acestuia. În timpul unor reparații mai complicate ale economizorului trebuie efectuate ferestre în pereții supraîncălzitorului.
Fiecare economizor este alcătuit din 190 de serpentine (felii) cu bucle orizontale așezate în secțiune transversală la distanța de 80 mm una de alta. Serpentinele economizorului I sunt triple iar cele ale economizorului II sunt duble.
Materialul țevilor este oțelul carbon nealiat. Țevile (serpentinele) economizorului sunt susținute de țevile de susținere interioare ale cazanului.
Grosimea pereților țevilor crește de la intrare spre ieșire, legat de creșterea temperaturii gazelor arse și creșterea temperaturii apei.
Buclele orizontale ale serpentinelor se sprijină fiecare pe câte patru țevi de susținere verticale. Pentru prevenirea erodării coturilor la economizorul I a și I b sunt montate casete de protecție la coturile de pe front și spate. De asemenea, la fiecare din cele 190 serpentine ale economizorului I a și I b și pe prima țeava orizontală în drumul gazelor de ardere sunt montate protecții împotriva eroziunii.
Vaporizatorului
Vaporizatorul este alcătuit din 256 de țevi cu aripioare laminate ce formează un perete membrană care urcă în spirală de la dreapta la stânga, privind din exteriorul focarului. Fiecare perete este alcătuit din mai multe panouri (registre) asamblate între ele la montaj.
întregul vaporizator este montat între cota 1,2 m și cota 44 m, formând pereții focarului. Pe porțiunea dintre cotele 1,2 m și 12 m vaporizatorul are formă de pâlnie.
În pereți sunt practicate deschideri pentru aspirația gazelor de ardere de către mori pentru uscarea cărbunelui, deschideri pentru arzătoarele de cărbune, deschideri pentru arzătoarele de păcură-gaze și pentru ochiuri de observare.
Etanșarea focarului la îmbinarea dintre vaporizator și supraîncălzitorul 1 de perete se face prin sudură. Pe pereții din stânga și dreapta țevile de vaporizator se întrepătrund cu cele de supraîncălzitor și sunt sudate între ele. Pe pereții din față și spate unde are loc îngustarea focarului, etanșarea se face prin sudarea unor fâșii de platbandă între vaporizator și supraîncălzitorul 1.
Vaporizatorul este susținut de țevile de susținere exterioare și de supraîncălzitorul 1 perete, prin intermediul unor platbenzi de susținere și a unor suporți de efort constant.
Supraîncălzitorul 1 si țevile de susținere
Supraîncălzitorul 1 (simbol S1) este alcătuit din două părți S 1 a și S 1 b, țevile de susținere și țevile de plafon. Peretele S 1 a este alcătuit din 1364 țevi la o distanță de 40 mm una de alta, iar S 1 b este alcătuit din 684 țevi la distanța de 80 mm una de alta.
Țevile sunt așezate vertical, iar între ele este sudată continuu platbandă de etanșare. În pereții laterali ai supraîncălzitorului S 1 perete există deschideri pentru gurile de vizitare pentru prizele de la aparatele de măsură.
Prin peretele din față intră și ies țevile schimbătoarelor de căldură din tirajul convectiv, cu excepția economizorului. Toate colectoarele schimbătoarelor de căldură prin convecție, cu excepția economizorului, sunt montate în frontul cazanului.
Pereții membrană ai S1 sunt formați din două panouri între care sunt sudate colectoarele intermediare.
Țevile de susținere exterioare sunt în număr de 12 pe față și 12 pe spate. Cele de pe față susțin și toți colectorii schimbătoarelor de căldură convective, cu excepția economizorului.
Țevile de susținere interioare, sunt formate din 4 pânze din țevi și susțin schimbătoarele de căldură din tirajul convectiv. Diametrele și grosimea țevilor cresc în trei trepte de la cota 45 m la cota 92 m, legat de creșterea sarcinilor pe care le preiau.
Țevile de legătură dintre colectoarele de ieșire laterale din supraîncălzitorul 1 perete și colectorii de intrare a țevilor exterioare de susținere formează plafonul cazanul.
Supraîncălzitorul 2 de ÎP
Supraîncălzitorul S 2 se compune din 95 de felii dispuse la distanța de 160 mm una de alta, în secțiune transversală a tirajului convectiv, felia din mijloc fiind alcătuită din țevi care se racordează la ambele colectoare stânga și dreapta de intrare și de ieșire (câte patru țevi la fiecare colector).
O felie este alcătuită din 8 țevi. Supraîncălzitorul are în total 768 țevi.
Supraîncălzitorul S 2 este susținut de țevile de susținere interioare. Grosimea țevilor crește de la intrare la ieșire.
Supraîncălzitorul 3 de ÎP
Supraîncălzitorul S 3 de ÎP este format de 23 de felii dispuse în secțiunea transversală a cazanului a distanța de 640 mm una de alta.
O felie are forma de U și se compune din 32 de țevi racordate la colectoarele verticale. Felia din mijloc este alcătuită din țevi racordate la câte un colector vertical de pe fiecare colector de intrare și ieșire (câte 16 țevi pe fiecare colector vertical). Supraîncălzitorul are în total 736 de țevi.
Este susținut de țevile de susținere interioare.
Fiecare colector vertical de pe colectoarele de ieșire este prevăzut cu un punct de măsură a temperaturii a cărei valoare este folosită în schema de măsură și reglare automată a temperaturii aburului viu.
Detaliile de susținere și etanșare la trecerea prin pereții membrană ai supraîncălzitorului 1 sunt identice cu cele ale supraîncălzitorului 2 de ÎP.
Calitatea materialului și grosimea țevilor variază în lungul supraîncălzitorului.
Supraîncălzitorul intermediar nr. 1
Se compune din 95 felii dispuse la distanța de 160 mm una de alta în secțiunea transversală a tirajului convectiv, felia din mijloc fiind alcătuită din țevi ce se racordează la ambele colectoare de intrare și de ieșire.
O felie are formă de W și este compusă din 10 țevi.
Supraîncălzitorul are în total 960 țevi.
Supraîncălzitorul intermediar 1 este susținut de țevile de susținere interioare. Detaliile de susținere și de etanșare la trecerea țevilor prin peretele supraîncălzitorului 1 de perete sunt identice cu cele ale supraîncălzitoarelor 2 și 3 de ÎP.
Calitatea materialului variază în lungul supraîncălzitorului.
Supraîncălzitorul intermediar nr. 2
Supraîncălzitorul intermediar nr. 2 se compune din 47 felii dispuse la distanța de 320 mm una de în secțiunea transversală a tirajului convectiv.
O felie are forma de U și este compusă din 20 de țevi racordate la colectoarele verticale. Felia din mijloc (ax cazan) este formată din țevi racordate la câte un colector vertical de pe fiecare colector de intrare și ieșire (câte 10 țevi pe fiecare colector vertical). Pe 16 colectoare verticale de pe colectoarele de ieșire sunt prevăzute puncte de măsură a temperaturii, folosite în schema de măsură și reglare automată a temperaturii aburului intermediar.
SI 2 este susținut de țevile de susținere interioare.
Detaliile de susținere și de etanșare la trecerea țevilor prin peretele supraîncălzitorului 1 de perete sunt identice cu cele ale supraîncălzitorului 2 și 3 de ÎP. Calitatea materialului variază în lungul supraîncălzitorului.
Conductele de legătură
Conductele de legătură fac parte din instalația de suprapresiune a cazanului și se încadrează în prescripțiile tehnice, ca și celelalte subansambluri prezentate.
În structura montajului conductelor de legătură intră mai ales țevile de diametre și grosimi mari, ale căror caracteristici tehnologice le apropie mai mult de categoria colectoarelor montate la subansamblurile sistemului convectiv.
Pe lângă rolul ce reiese din însăși denumirea lor, conductele de legătură mai îndeplinesc și rolul de asigurare a dilatărilor, prin montajul lor cu pretensionări care sunt realizate în faza de montaj și datorită cărora se rezolvă problema dilatării țevilor din timpul funcționării cazanului.
1.6 Circuitele de aerisire, golire și injecții
Circuitele de aerisire și golire cu armăturile aferente au rolul de a goli de apă cazanul pentru reparații, respectiv de a aerisi partea plină cu apă înainte de pornire, în scopul evitării unor tulburări de circulație.
Aerisirile și golirile cazanului sunt grupate după cum urmează:
1. aerisirile pe partea de ÎP sunt aduse toate la o pâlnie situată la cota 12 m;
2. aerisirile pe partea de MP sunt aduse toate la o pâlnie situată la cota 12 m;
3. golirile economizorului și vaporizatorului sunt aduse toate la un colector situat la cota 3,5 m, care se golește la rândul lui în expandorul atmosferic al cazanului;
4. golirile supraîncălzitorilor de ÎP sunt aduse toate la un colector situat la cota 12, care se golește în expandorul atmosferic.
Din expandorul atmosferic, apa neexpandată se golește în rezervorul de puncte joase.
Injecțiile, atât cele de ÎP cât și cele de MP au o linie principală pe care sunt montate în ordine: filtru, ventil de reglaj, ventil de izolare, clapetă antiretur. Există și o linie de ocolire a liniei principale, cu un ventil manual.
1.7 Armătura de siguranță a cazanului (ÎP și MP)
Supapele de siguranță sunt ventile care deschid automat la depășirea presiunii pentru care au fost reglate pentru a proteja instalațiile sub presiune ale cazanului. Aceste supape sunt dimensionate să evacueze debitul nominal de abur când presiunea depășește valoarea reglată. La scăderea presiunii sub această valoare, supapa trebuie să închidă din nou etanș.
Funcția supapelor de siguranță înaltă presiune este îndeplinită de stațiile by-pass înaltă presiune cu ajutorul supapelor de impuls acționate electric.
Stațiile by-pass înaltă presiune au următoarele funcțiuni:
– funcția de deschidere rapidă la creșterea presiunii în cazan (partea de înaltă presiune) a limita I – 210 ata, cu ajutorul servomotorului cu viteză rapidă (timp de deschidere completă ventil abur – 6 sec, ventil injecție -15 sec); comanda se face prin manometru cu contact;
– funcția de deschidere rapidă ia creșterea presiunii în cazan (partea de înaltă presiune) la limita II -216 ata (timp de deschidere – 0,2 sec).
Funcția de supapă de siguranță este realizată prin comandă cu ajutorul supapelor de impuls acționate electric de presostate.
Pentru menținerea în stare caldă a conductelor de abur spre stațiile by-pass de înaltă presiune pe întreaga durată de funcționare a cazanului este prevăzut circuitul de menținere în stare calda care face legătura între conductele de abur spre stațiile de by-pass înaltă presiune și colectorii de intrare în supraîncălzitorul 3.
Supapele de siguranță medie presiune sunt supape acționate pneumatic (cu abur) comandate cu supape de impuls.
Supapa de siguranță este comandată cu trei supape de impuls electromagnetice: două supape care acționează la scoaterea de sub tensiune a bobinelor și o supapă care acționează la punerea sub tensiune a bobinei. Pentru supapa de impuls electromagntică, la dispariția tensiunii axul bobinei, acționat de un resort, apasă pe tija care la rândul ei acționează asupra ventilului , comprimă resortul și pune spațiul de sub ventil în legătură cu atmosfera. La apariția tensiunii, axul bobinei și tija revin în poziția inițială, datorită atracției bobinei, respectiv a forței resortului, ventilului închizându-se datorită acțiunii resortului. Supapa de impuls electromagnetică acționează în mod similar supapei de impuls electromagnetice, dar la punerea sub tensiune a bobinei.
Comanda supapelor de impuls este realizată cu ajutorul presostatelor la creșterea presiunii la valoarea maximă de 66 bar în colectorul de intrare în supraîncălzitorul intermediar nr. 1 sau din CCT cu ajutorul butoanelor. Poziția deschis a supapelor de impuls este semnalizată în CCT pe pupitrul de comandă cu ajutorul indicatoarelor de poziție.
Supapa de siguranță de medie presiune se deschide la deschiderea oricăreia din supapele de puls electromagnetice. Pistonul este menținut în poziție închis prin menținerea în camerele A, B, C la aceleași presiunii. La deschiderea unei supape de impuls camerele B și C sunt puse în legătură cu atmosfera. Datorită scăderii presiunii în camera B forța de pe suprafața inferioară a pistonului depășește forța de pe suprafața superioară și pistonul este împins în sus, deschizând supapa de siguranță. Mișcarea pistonului este amortizată datorită comprimării aburului existent în camera C. La închiderea supapei de impuls, supapa de siguranță se închide datorită creșterii presiunii în camerele B și C prin orificii. Legătura cu supapele de impuls este realizată prin intermediul unui ștuț.
La ieșire din supapa de siguranță aburul parcurge o sită.
Menținerea în stare caldă a supapelor de siguranță de medie presiune și a conductelor de legătură intre supapele de siguranță MP și colectorii de ieșire din SI – 2 este realizată prin circuitul de încălzire a supapelor MP.
Ventílele de eșapare în atmosferă alcătuiesc protecția suplimentară a supraîncălzitorului intermediar. Debitul normal de abur eșapat de un ventil este de 250 t/h, debit maxim de abur 350 t/h.
Fiecare ventil de eșapare este echipat cu acționare electrică cu două trepte de viteză: deschidere lentă (timp de deschidere 40 sec.) folosită la reglarea presiunii din supraîncălzitoarele intermediare la pornirea cazanului sau în situații deosebite și deschidere rapidă (timp de deschidere 5 sec) folosită la creșterea presiunii în supraîncălzitoarele intermediare la valoarea maximă admisă de 66 bar.
Acționarea ventilelor de eșapare se efectuează din CCT de pe pupitrul de comandă, pentru fiecare UI fiind prevăzute casete pentru acționarea lentă și aparat pentru indicare procentuală a deschiderii ventilului. Deschiderea rapidă a ventilelor de eșapare se efectuează simultan prin intermediul unui buton de comandă.
1.8 Capul de alimentare cu apă al cazanului
Alimentarea cu apă a cazanului se face astfel:
Pompele de alimentare aspiră apa din rezervorul degazorului și o refulează spre cazan prin preîncălzitoarele de înaltă presiune. Între refularea pompelor de alimentare și preîncălzitoarele de înaltă presiune se află dispuse în paralel ventílele de reglare 40'% și 100% care asigură alimentarea cazanului cu debite de apă sub 400 t/h, respectiv peste 400 t/h. Ventílele de reglare se află montate pe conducte cu dimensiunile de Φ323,9×27 mm și respectiv Φ406,4×33 mm.
În continuare se află montat un robinet de ocolire cu ventil cu trei căi acționat pneumatic care permite funcționarea cazanului fără preîncălzitoare de înaltă presiune.
Injecțiile cazanului
Instalația de răcire are rolul de a scădea temperatura aburului până la o valoare cerută de obținerea parametrilor optimi. în acest sens la corpul răcitoarelor sunt racordate puncte de măsură.
Răcitoarele au un corp de răcire (țeavă) de 288×24, 346×48, 552×26 prevăzut în interior cu o țeava protecție iar la una dintre extremități cu un capăt de injecție având trei duze de injecție a apei. Aceste corpuri se racordează la conductele dintre supraîncălzitoare astfel:
– răcitorul de injecție 1, între supraîncălzitoarele 1 și 2;
– răcitorul de injecție 2, între supraîncălzitoarele 2 și 3;
– răcitorul de injecție 3, între supraîncălzitoarele intermediare 1 și 2.
Injecția în aburul supraîncălzit primar se face cu apă de alimentare.
Injecția în aburul supraîncălzit intermediar se face cu apă de alimentare prelevată din corpul pompei de alimentare.
Prizele pentru analize chimice sunt prevăzute din conducta de apă de alimentare la intrarea în cazan, din separator și din abur de ÎP ieșire cazan.
Sistemul de susținere și ghidare a dilatării cazanului
Scheletul de susținere a cazanului
Scheletul de susținere a cazanului se compune dintr-o parte metalică care servește la susținerea tuturor schimbătoarelor de căldură și dintr-o parte de beton care servește la susținerea agregatelor auxiliare ale cazanului montate pe cota +92 m.
Scheletul metalic de susținere este alcătuit din patru stâlpi în cruce legați între ei la cota 45 m prin grinzi orizontale. Deasupra cotei 45 m stâlpii sunt legați între ei pe pereții din față și spate de alte cinci grinzi. Pe stâlpii din stânga și dreapta se sprijină grinzile principale duble de susținere ale cazanului, pe care se sprijină 16 grinzi de care sunt atârnate toate suprafețele de schimb de căldură ale cazanului. Grinzile servesc la susținerea arzătoarelor de cărbune.
Scheletul din beton este alcătuit din șase coloane tubulare cilindrice de diametru mare situate pe partea din față și spate a cazanului și patru coloane tubulare cilindrice de diametru mai mic situate două în stânga și două în dreapta cazanului. Aceste coloane susțin planșeul de beton de la cota +92 m pe care sunt montate preîncălzitoarele de aer, ventilatoarele de aer și gaze și electrofiltrele cazanului.
La cota +12 m și +45 m există alte două planșee betonate. Planșeele de beton rigidizează atât stâlpii metalici, cât și cei de beton. Întreaga greutate a cazanului și instalațiilor auxiliare este transmisă fundației din beton armat de sub cota -3,5 m.
Coloanele servesc între cotele +45 m și +12 m și ca buncăre de cărbune.
Coloanele din fața cazanului sunt comune pentru două cazane. Coloanele susțin și coșul de fum care este comun pentru două cazane. Coloanele merg numai până la cota +45 m.
Coloanele servesc și drept puțuri de cabluri electrice.
Pe fiecare cazan este montat un lift de materiale cu puț din beton și un lift de persoane cu puț metalic.
Sub cazan în subsol este montat transportorul de zgură.
Susținerea suprafețelor de schimb de căldură ale cazanului
Susținerea tirajului convectiv
Supraîncălzitorul 1 de perete, țevile de susținere exterioare și țevile de susținere interioare sunt suspendate de grinzile de susținere de sub cota +92 m. Țevile de susținere interioare susțin economizorul, supraîncălzitoarele de înaltă presiune nr. 2 și 3 și supraîncălzitoare intermediare nr.1 și 2.
Susținerea vaporizatorului
Pereții membrană față și spate ai vaporizatorului sunt agățați de țevile de. susținere exterioare, iar pereții laterali ai vaporizatorului sunt agățați de pereții laterali ai drumului convectiv.
Greutatea pereților vaporizatorului este transmisă astfel țevilor de susținere exterioare și respectiv pereților supraîncălzitorului 1 prin intermediul elementelor sistemului de susținere.
Peretele membrană este supus următoarelor solicitări:
– solicitarea datorită presiunii interioare din țevi;
– solicitarea datorită diferenței da presiune dintre focar și mediul ambiant (maxim admis ±200mmca);
– solicitarea datorită împingerilor asupra peretelui din partea sistemului de rigidizare (bandaje);
– solicitarea datorită diferențelor de temperatură pe cele două fețe ale peretelui;
– solicitarea datorită greutății proprii a peretelui, care are valoarea maximă la partea superioară a acestuia.
Deoarece solicitarea la întindere a peretelui datorită greutății proprii are o pondere însemnată, s-a căutat ca prin soluțiile constructive adoptate pentru sistemul de susținere să se realizeze solicitări ale peretelui membrană la partea superioară a vaporizatorului cât mai mici posibil.
Sistemul de susținere adoptat este următorul:
1. Vaporizatorul (pereții față și spate) se sprijină pe construcția metalică a pâlniei.
2. S-au prevăzut câte 10 platbenzi, 200 x 30 mm pentru fiecare perete, ancorate la partea superioară de țevile de susținere exterioare pentru pereții față și spate ai focarului și respectiv de pereții laterali ai supraîncălzitorului 1 pentru pereții laterali ai focarului.
3. S-au prevăzut câte 12 suporți de efort constant pentru peretele față-spate (doi suporți la cota +35 m și zece suporți la cota +6,7 m) și 12 suporți de efort constant pentru pereții laterali ai focarului (patru suporți la cota +35 m și opt suporți la cota +8,28 m). Acești suporți preiau sarcina datorită greutății pereților focarului și pâlniei și o transmit prin intermediul platbandelor la țevile de susținere exterioare și respectiv la pereții supraîncălzitorului 1.
Pentru reducerea solicitării la întindere la partea superioară a pereților focarului, suporții de efort constant introduc totodată o compresie a pereților, ca urmare a pretensionării resoartelor acestor suporți. Construcția unui suport constant de la cota +35 m include o bară orizontală legată articulat de peretele membrană, un stâlp vertical și o bară orizontală legată rigid cu o platbandă de susținere. La capetele exterioare ale barelor orizontale este montat suportul de efort constant propriu-zis. Greutatea peretelui membrană se transmite prin intermediul unei barei a stâlpului și a unei bare la platbanda de susținere. Ca urmare a pretensionării resortului suportului de efort constant este introdus în perete un efort de compresiune (de jos în sus) opus celui de întindere dat de greutatea proprie a peretelui.
Un opritor menține bara în poziție orizontală.
Bara orizontală superioară este legată articulat de peretele membrană pentru a permite deplasări libere ca urmare a dilatărilor diferite ale peretelui și platbandei în regimuri tranzitorii. Construcția și funcționarea celorlalți suporți constanți este asemănătoare.
4. Pereții față și spate ai vaporizatorului sunt susținuți de țevile de susținere prin intermediul unor suspensii elastice de efort constant, care permit deplasări relative ca urmare a dilatărilor diferite ale pereților și țevilor de susținere exterioare.
5. Pentru întărirea pereților membrană în zonele unde apar solicitări concentrate mai mari (suporții de efort constant, susțineri arzătoare de cărbune, susțineri aspirații mori-ventilator), s-au prevăzut consolidări ale pereților și ghidaje care transmit forțele către stâlpii bandajelor.
6. Pentru întărirea zonei îngustate de la partea superioară a focarului la trecerea spre tirajul convectiv (pereții față și spate s-a prevăzut o construcție din țevi în formă de U, străbătute de fluidul cald de la ieșirea din vaporizator; această întărire este numită ,,suspensie termică".
Susținerea colectorilor suprafețelor de schimb de căldură convective
Colectoarele supraîncălzitoarelor de ÎP nr. 2, 3 și supraîncălzitoarelor intermediare nr. 1, 2 sunt susținute de grinzi încastrate pe peretele frontal al supraîncălzitorului 1 și agățate elastic la celălalt capăt de țevile de susținere exterioare. Acest mod de prindere a grinzilor permite deplasări diferite ale capetelor grinzilor ca urmare a dilatărilor diferite dintre peretele membrană al supraîncălzitorului 1 și țevile de susținere exterioare.
Bandajele cazanului
Bandajele au rolul rigidizării pereților membrană ai focarului și ai tirajului convectiv împotriva unor deformări inadmisibile ca urmare a solicitărilor mecanice produse asupra pereților.
Panourile de bandaje ale focarului sunt o construcție metalică alcătuită din profile U și I verticale și orizontale care înconjoară cei patru pereți ai focarului. Panourile de bandaje se sprijină prin intermediul suporților cu role pe console sudate pe platbandele de susținere imediat sub cota +45 m. Astfel greutatea panourilor de bandaje de pe pereții față-spate este transmisă țevilor exterioare de susținere, iar greutatea panourilor de bandaje de pe pereții laterali este transmisă pereților laterali ai supraîncălzitorului 1. Panourile de bandaje de pe cei patru pereți ai focarului sunt legate între ele prin intermediul îmbinărilor de colț, care prin construcția lor permit deplasarea relativă a panourilor de bandaje față de platbandele de susținere. Îmbinările de colț permit dilatarea liberă a cazanului pe orizontală și pe verticală.
Pereții membrană ai focarului sunt legați de stâlpii bandajelor prin intermediul pendulilor distanțieri care permit dilatarea pereților în toate direcțiile dar în același timp ancorează pereții focarului și, împreună cu bandajele ce-i înconjoară, formează un sistem rezistent la deformații.
Între construcția metalică a pâlniei și peretele membrană al pâlniei focarului sunt montați pendulii distanțieri de construcție asemănătoare.
Bandajele tirajului convectiv sunt o construcție metalică suspendată elastic de grinzile de susținere de sub cota +92 m. Această construcție înconjoară cazanul pe cei patru pereți între cota+45 m și +85 m, pe ea fiind montate și zece rânduri de pasarele pentru deservirea cazanului. Construcția metalică a bandajelor drumului convectiv este formată din profile U longitudinale și transversale, care formează patru pereți legați între ei prin îmbinările de colț. Îmbinările de colț permit deplasarea relativă a cadrelor de bandaje, fiind de construcție asemănătoare cu îmbinările de colț ale bandajelor focarului, deosebirea esențială constând însă în prinderea îmbinărilor de colț de pereții supraîncălzitorului 1. Pendulii distanțieri interpuși între peretele membrană al supraîncălzitorului 1 și cadrele de bandaje au rol și construcție asemănătoare cu pendulii pereților focarului.
Dilatarea cazanului
În timpul funcționării, cazanul se dilată în toate cele trei direcții ale spațiului. Fiind suspendat de grinzile superioare ale scheletului metalic, cazanul se dilată liber pe verticală, de sus în jos, iar dilatarea în plan orizontal are loc în ambele direcții.
Ghidarea dilatării cazanului se face prin intermediul unor dispozitive de ghidare, care au rol și de preluare a forțelor ce apar în caz de cutremur (antiseismice). Aceste ghidaje determină axa cazanului pentru dilatarea pe verticală și punctele fixe ale pereților pentru dilatarea pe orizontală.
Ghidaje de dilatare sunt prevăzute pe cei patru pereți ai vaporizatorului între pereții membrană și bandaje și între bandaje și părți fixe ale construcției, la cotele +12 m, și +42,5 m. Pe tirajul convectiv sunt prevăzute ghidaje de dilatare numai pe pereții laterali, la patru nivele între cotele +45 m și +85 m. Pentru urmărirea dilatării cazanului în exploatare sunt montate repere pentru dilatare.
Dilatarea cazanului are o deosebită Importanță pentru funcționarea sa sigură. În cazul constatării unor dilatări anormale, pot apărea solicitări mari în elementele cazanului ca urmare a împiedicării dilatării libere. În astfel de situații trebuie controlat întregul sistem de susținere și ghidare a dilatării pentru depistarea și înlăturarea deficiențelor.
Înzidirea și izolația termică a cazanului
Cazanul de 1035 t/h, având atât pereții focarului cât și cei ai tirajului convectiv sub formă de pereți membrană, în general nu este înzidit, locui zidăriei fiind luat de o izolație ușoară confecționată din saltele de vată minerală aplicate direct pe pereții membrană, protejată mecanic spre exterior cu un înveliș din tablă galvanizată.
Fac excepție deschiderile din pereți pentru uși de vizitare, ochiuri de observație, arzătoare de cărbune, arzătoare de păcură, suflătoare de funingine, coturile pâlniei reci și șiberele ceramice ale arzătoarelor de păcură, care se înzidesc cu ajutorul unor materiale refractare. Turnurile de aspirație ale morilor sunt de asemenea înzidite cu un strat de cărămidă fasonată din șamotă, dispus la interior și un strat de cărămidă fasonată din diatomit, dispus la exterior.
Înaintea primei porniri a cazanului zidăria se usucă până când umiditatea relativă scade sub 1%. Uscarea se poate face cu aer cald încălzit cu ajutorul preîncălzitorului de aer cu abur, cu aer cald încălzit prin recirculația de apă caldă prin țevile cazanului și recirculat cu ajutorul morilor sau cu gaze de ardere de la un foc ușor în cazan.
Parametrii de funcționare ai cazanului
Parametrii nominali ai cazanului la sarcina turbogeneratorului de 330 MW sunt:
Debitul maxim continuu determinat cu ocazia încercărilor termotehnice de omologare a cazanului este de:
– 960 t/h la funcționarea cu o putere calorifică inferioară a lignitului de 1600 kcal/kg;
– 880 t/h pentru 1500 kcal/kg;
– 800 t/h pentru 1400 kcal/kg;
la funcționarea cu 5 mori având un debit mediu corespunzător unui ciclu de înlocuire a ciocanelor de 360 ore.
Randamentul termic al cazanului la sarcina nominală este de 85,9 % la temperatura mediului ambiant de 20°C.
Pentru sarcina nominală temperaturile și presiunile la ieșire din fiecare schimbător de căldură sunt următoarele:
Debitele de abur și cele de apă de injecție pentru sarcina nominală:
Combustibili de proiect
Cazanul de 1035 t/h poate funcționa prin arderea următorilor combustibili: lignit de Rovinari, păcură, gaze naturale. În funcționarea normală în cazan se arde lignit, păcura și gazele naturale sunt combustibili de pornire și stabilizare a flăcării.
Caracteristicile fizico-chimice ale lignitului de Rovinari (date de proiect):
Caracteristicile fîzico-chimce ale păcurii (date de proiect)
Sarcina maximă pe care o poate da cazanul pe păcură cu cele 16 arzătoare în funcțiune este de 66 %.
CAPITOLUL 2
EFECTELE NOCIVE ALE OXIZILOR DE SULF
2.1 Generalități
În Legea Protecției Mediului pentru România se indică: „mediul este ansamblul de condiții și elemente naturale ale Terrei: aerul, apa, solul și subsolul, toate straturile atmosferice, toate materiile organice și anorganice, precum și ființele vii, sistemele naturale în interacțiune cuprinzând elementele enumerate anterior, inclusiv valorile materiale și spirituale".
Unitatea de bază a ecologiei este ecosistemul. În sens mai larg, prin ecosistem se înțelege complexul dinamic de comunități de plante, animale și microorganisme și, mediul lor lipsit de viață care interacționează într-o unitate funcțională.
Un ecosistem natural este echilibrat. Trebuie însă observat că ecosistemele sunt guvernate de mecanisme cu o stabilitate labilă, capabile să reziste prin autoreglare, atât la schimbările minore ale mediului, cât și la variațiile numărului și modificărilor structurale ale populației. Aceste autoreglări au însă limite peste care nu se mai poate trece, fără ca ecosistemul să nu se modifice substanțial, sau chiar să se prăbușească.
Atunci când condițiile noi depășesc limitele între care oscilează schimbările obișnuite, echilibrul dinamic al ecosistemelor este rupt, cel mai adesea ireversibil și cu efecte imprevizibile. Catastrofele naturale și, mai ales, activitatea umană (surse antropice) produc ecosistemelor cele mai profunde tulburări.
Progresul tehnic aduce cu sine, alături de atâtea realizări, numeroase neajunsuri și o multitudine de substanțe poluante, care amenință cu distrugerea mediului înconjurător.
Cuantificarea efectelor activității umane și a proceselor naturale asupra mediului, a sănătății și securității omului, precum și a murilor de orice fel se realizează prin evaluarea impactului asupra mediului. Prin prejudiciu se înțelege efectul cuantificabil în cost al daunelor asupra sănătății oamenilor, bunurilor sau mediului provocat de poluanți, activități dăunătoare sau dezastre.
În urma deteriorării mediului se produce alterarea caracteristicilor fizico-chimice și structurale ale componentelor naturale ale mediului, reducerea diversității productivității biologice a ecosistemelor naturale și antropizate, afectarea echilibrului ecologic și a calității vieții cauzate, în principal, de poluarea apei, atmosferei și solului, supraexploatarea resurselor, gospodărirea și valorificarea lor deficitară, ca și prin amenajări necorespunzătoare ale teritoriului.
2.2 Sursele poluarii
Sursele poluării permanente sunt foarte diversificate și numai simpla lor înșiruire, fără pretenția de a fi exhaustivă, arată pericolul la care este supusă și expusă omenirea.
Din aceste surse de poluare, gazele evacuate pe coșurile de fum ale instalațiilor de ardere, conțin importante cantități de oxizi de sulf, oxizi de azot, monoxid și dioxid de carbon, praf de cenușă etc.
Din oxidarea sulfului combustibil, cea mai mare parte (peste 95 %) se transformă în SO2, restul în SO3. Conversia SO2 în SO3 are loc în flacără, în cazul unui exces mare de oxigen, dar și pe traseul gazelor, în prezența oxizilor de vanadiu și chiar de fier, care joacă rol de catalizator, mai ales la temperaturi de peste 800 °C (1073 K).
Evacuat în atmosferă, dioxidul de sulf (SO2) reacționează în proporție de 1…2 ‰/h cu oxigenul, sub acțiunea radiațiilor ultraviolete solare (ruv), dând naștere anhidridei sulfuroase (SO3), conform relației:
2 SO2 + O2 + ruv = 2 SO3
Aceasta, la rândul ei, se combină cu vaporii de apă din atmosferă și formează acidul sulfuric. În perioadele de ceață și în zilele foarte umede se atinge un grad de transformare de până la 15,7 %.
SO3 + H2O → H2SO4
Dioxidul de sulf reprezintă o substanță toxică, care atrage atenția prin mirosul și acțiunea iritantă asupra mucoaselor, provocând spasm și contracția mușchilor căilor respiratorii superioare. În concentrații ridicate, SO2 provoacă senzație de arsură asupra mucoaselor respiratorii și conjunctivale, tuse, tulburări ale respirației, spasm glotic, senzație de sufocare etc.
2.3 Efectele nocive
Efectele nocive ale diferiților poluanți în aer, la diferite concentrații, sunt prezentate în tabelele de mai jos
Efectele nocive ale anhidridei sulfuroase – (SO3) în aer, la diferite concentrații
Tabelul 2.1.
2.4 Efectele unor poluanți asupra omului
Tabelul 2.2.
Prezența oxizilor de sulf în mediul ambiant se manifestă atât prin leziuni directe ale plantelor, cât și prin modificarea compoziției apei și solului. Astfel SO2, în concentrație mare, distruge clorofila din frunze, acțiunea sa amplificându-se prin sinergism (intensificare a acțiunii a două substanțe prin asocierea acestora) cu NO2.
Expunând frunze de diferite plante într-o atmosferă de NO2, în concentrație de 2 ppm și separat, într-o atmosferă cu SO2, în concentrație de 0,7 ppm, după 4 ore, nu s-a observat nici o schimbare morfologică în structura frunzelor. Expunând însă aceleași frunze într-o atmosferă cu ambele noxe, dar într-o concentrație individuală mult mai mică decât în primul caz, (0,1 ppm pentru fiecare gaz), s-a observat o continuă modificare a țesutului frunzelor.
Oxizii de sulf, respectiv acizii sulfuros și sulfuric, care rezultă prin hidratarea acestora, determină fenomene de coroziune, decolorarea materialelor colorate, reducerea elasticității și rezistenței pentru unii compuși organici (amine, polimeri, textile etc.), unele materiale de construcție și unele tipuri de cabluri electrice.
Oxizii de sulf, alături de cei de azot, sunt astăzi considerați principalele cauze ale ploilor acide, care cauzează distrugerea pădurilor, pe suprafețe îngrijorător de mari. Modificările în compoziția apei și a solului au ca rezultat tulburări de dezvoltare a plantelor, o scădere a producției de masă lemnoasă, respectiv a producției și calității fructelor, cu întregul cortegiu de consecințe economice și de altă natură, ultimele manifestate în lanțul trofic plantă – animal – om.
Cercetările în acest domeniu au urmărit să stabilească limita (granița) tolerabilă a poluanților în aer, în condițiile protejării sănătății oamenilor. S-a ajuns la concluzia că impurificarea atmosferei poate determina trei riscuri:
a) toxicitatea imediată, datorată expunerii la concentrații relativ ridicate ale poluanților. Aceste cazuri sunt mai puțin întâlnite și se datorează unor situații excepționale, ca de exemplu apariția unor accidente în funcționarea instalațiilor industriale;
b) intoxicarea pe termen mai lung, care apare în cazul expunerii la substanțe cu proprietăți cumulative, ele fiind reținute în organism, în stare activă, un timp oarecare. Absorbția repetată a micilor doze din aceste substanțe și eliminarea lor greoaie creează premisele atingerii pragului de concentrație toxică la nivelul receptorilor sensibili. Este cazul metalelor (plumb, mercur, cadmiu), al fluorului, dar și al anhidridei sulfuroase și acidului sulfuric, susceptibile de a contribui la apariția bronșitelor cronice;
c) inducția proliferărilor maligne, care rezultă din expunerea la substanțe considerate cancerigene sau potențial cancerigene. între aceste substanțe se numără substanțele aromatice: dimetil-amino-benzenul, dimetil-amino-stilbenul, benzo-pirenul (provenit mai ales de la motoarele diesel prost reglate) sau dietil-nitro-samina. Alături de aceste hidrocarburi, o acțiune similară pot declanșa derivații arsenului, cobaltului, zincului, plumbului și cromului. Trebuie remarcat că nu numai factorul concentrație este esențial pentru mediul ambiant, ci și alte condiții, printre care se amintesc cele meteorologice și acțiunile sinergetice ale poluanților, la care se adaugă stările fiziologice și variațiile individuale de sensibilitate ale ființei umane.
CAPITOLUL 3
INSTALAȚIA DE ALIMENTARE CU PRAF DE CĂRBUNE A CAZANULUI
3.1 Descrierea constructivă și funcțională
Prepararea prafului de cărbune se face cu ajutorul a șase mori combinate, cu ciocane și ventilator.
Figura 3.1. Schema instalației de alimentare cu praf de cărbune
1 – moară ventilator cu ciocane
2 – alimentator cărbune cu bandă
3 – buncăr cărbune
4 – șibăr izolare buncăr
5 – variator turație cu lanț
6 – șibăr izolare acționat manual
7 – priză aspirație gaze arse din focar
8 – priză aer cald primar
9 – șibăr manual pe priza de aer rece
10 – șibăr manual izolare moară
11 – canal praf cărbune
12 – clapetă izolare
13a, 13b – arzătoare praf cărbune
14 – clapete reglare aer secundar
15 – dispozitiv măsurare debit aer
16 – clapetă reglare debit aer
17 – separator praf cărbune
Alimentarea cu cărbune a fiecărei mori se face cu ajutorul unor alimentatoare cu bandă (2). Alimentatoarele sunt așezate sub buncării de cărbune (3) și se pot izola față de aceștia cu ajutorul unor șibăre acționate manual cu roată și lanț. Variația debitului de cărbune la moară se face prin varierea vitezei alimentatorului cu ajutorul unui variator cu lanț (5). Alimentatorul se poate izola de cazan, pentru efectuarea unor lucrări de reparații cu ajutorul șibărului manual (6).
Uscarea cărbunelui se face cu ajutorul gazelor arse aspirate din focar (7). Gazele aspirate din focar împreună cu aerul cald primar (8) introdus pentru reglarea temperaturii la ieșirea din moară constituie și mijlocul de transport a prafului de cărbune. Pe canalul de aer primar este montat un șibăr reglabil acționat manual sau automat. În caz de depășire a temperaturii 180°C la ieșirea din moară, iar șibărul de aer cald (primar) este deschis complet, în moară se introduce aer atmosferic rece cu ajutorul șibărului (9) acționat manual sau automat.
Pe aspirația morii există șibărul manual (10) cu care moara se poate izola pentru executarea reparațiilor la moară.
Arderea prafului de cărbune se face în 2 x 6 arzătoare de cărbune cu fante. Fiecare moară alimentează două arzătoare așezate unul deasupra celuilalt (13a și 13b). Conducta de praf cărbune (11) se ramifică după ieșirea din separatorul (17) spre cele două arzătoare de praf de cărbune, pe fiecare ramificație fiind prevăzută câte o clapetă de izolare cu acționare electrică (12). Flecare ramificație spre un arzător se împarte la rândul său în trei canale corespunzătoare celor trei fante ale arzătorului.
Pe canalul de alimentare cu aer a celor două arzătoare de praf există un dispozitiv (15) pentru măsurarea debitului și o clapetă acționată electric (16) pentru reglarea debitului de aer secundar. Pe fiecare ramificație la arzător, cu excepția canalului de aer inferior la arzătorul de praf inferior, există câte o clapetă manuală (14) pentru repartizarea debitelor de aer. Aceste clapete sunt acționate manual prin cablu flexibil de la un panou dispus în apropierea arzătoarelor inferioare.
Cele șase mori ale cazanului și arzătoarele de cărbune praf aferente sunt așezate în așa fel în jurul cazanului încât axele lor sunt tangente la un cerc imaginar situat în centrul focarului având diametrul de 1500 mm (focar turbionar), conform figurii de mai jos.
Figura 3.2. Amplasarea morilor de cărbune în jurul cazanului
3.2 Alimentatorul de cărbune și acționarea
Alimentatoarele de cărbune au funcția de a extrage cărbunele din buncăre și de a-l transporta spre moară. Pentru a realiza introducerea unei cantități constante de căldură în cazan (cu cărbunele) – în special la sistemele cu insuflare directă a cărbunelui praf, cum este cazul cazanului de 1035 t/h, este necesar ca transportul cărbunelui să se facă continuu, iar variația de debit de cărbune să fie cât mai redusă.
Tipul de alimentator de cărbune utilizat la cazanul de 1035 t/h este cu plăci, cunoscut și sub numele de tip ERKO. Un astfel de tip de alimentator se utilizează de regulă pentru cărbunii umezi șt argiloși. Plăcile alimentatorului sunt oscilante, prinse în cele două lanțuri laterale articulate. Pe ramura superioară, care este ramura activă de extracție și transport a cărbunelui din buncăr, plăcile se suprapun puțin una peste alta formând o placă continuă care trecând pe sub gura de evacuare a buncărului preia un strat de cărbune cu o înălțime care se poate regla. Viteza de funcționare a acestui tip de alimentator este variabilă și în mod normal mai redusă decât a altor tipuri; în schimb înălțimea stratului de cărbune este mare. Acest lucru constituie de fapt rațiunea folosirii acestui tip de alimentator pentru cărbunii umezi și lipicioși, înălțimea stratului de cărbune preluat influențând direct atât dimensiunile secțiunii de evacuare cât și curgerea cărbunelui din buncăre.
3.3 Descrierea alimentatorului de cărbune
Alimentatorul de cărbune se compune dintr-o carcasă metalică (1) formată din mai multe tronsoane denumite în funcție de rolul tehnologic: tronson de alimentare (2): tronson de evacuare (3) și tronsoane de legătură (4).
Numărul tronsoanelor de legătură este în funcție de lungimea totală necesară alimentatorului.
Rolul principal funcțional al carcasei metalice pentru alimentator este cel de etanșare a sistemului de transport, preparare și măcinare a cărbunelui împotriva pătrunderilor de aer fals.
Figura3.3. Alimentatorul de cărbune
1 – carcasă metalică alimentator
2 – tronson alimentare
3 – tronson evacuare
4 – tronson de legătură
5 – bandă transportoare cu plăci
6 – roată de acționare
7 – roată de întindere
8 – dispozitiv de curățire cu racleți
9 – roată de acționare dispozitiv cu lanț
10 – roată de întindere și întoarcere dispozitiv cu lanț
11 – șibăre de izolare buncăr
12 – dispozitiv reglare înălțime strat cărbune
13 – axul cu palete
14 – raclor cărbune
Banda transportoare formată din plăci oscilante (5) este antrenată prin roata de acționare (6) de către grupul de antrenare. Întoarcerea și întinderea lanțurilor articulate care susțin plăcile oscilante se face prin intermediul roții de întoarcere (7).
Sub banda transportoare există dispozitivul de curățire cu racleți antrenați cu lanț (8) care colectează cărbunele căzut pe fundul carcasei alimentatorului și-l transportă spre tronsonul de evacuare. Antrenarea dispozitivului de curățire se face separat printr-un grup de antrenare. Protecția împotriva eventualelor suprasarcini ale dispozitivului de curățire (blocaje ale acestuia) se realizează printr-un bolț de siguranță (prin forfecare).
Lanțul dispozitivului de curățire este antrenat de către roata de acționare (9) și întins de către roata ere și întoarcere (10).
Între secțiunea de evacuare din buncăr și tronsonul de alimentare al alimentatorului de cărbune există un tronson metalic de legătură în care se găsesc șibărele de închidere ale buncărului (11).
Înălțimea stratului de cărbune se reglează cu ajutorul dispozitivului de reglare (12) iar valoarea se citește pe un cadran.
În fața tronsonului de evacuare al alimentatorului este amplasat axul cu palete (13) care afânează stratul de cărbune ajuns în zona sa de acțiune, uniformizând curgerea acestuia în canalul de evacuare. În cazul în care în masa cărbunelui apar corpuri străine mari, axul cu palete se oprește determinând și oprirea morii de cărbune, realizând în acest fel protecția acesteia.
Axul cu palete este antrenat de un grup motoreductor independent. Cărbunele care se lipește de bandă este desprins de raclorul (14).
Caracteristici tehnice ale alimentatorului
3.4 Moara de cărbune și acționarea
Caracteristici tehnice
Date asupra procesului de uscare a cărbunelui în moară la sarcina de 100% și cărbune de 1600 kcal/kg (date de proiect)
Descrierea morii
Morile de cărbune usucă, macină combustibilul fără nici o altă pregătire, dintr-o singură operație, după ce acesta a fost concasat la gospodăria de combustibil la o granulație de 0 – 30 mm cu supragranulație până la 40 mm în proporție de maxim 15 %.
Alimentarea morii cu gaze de ardere și combustibil se face axial. Rândurile de ciocane care preiau primul contact cu combustibilul au ca efect alimentarea uniformă a rotorului și diminuarea uzurii paletelor rotorului ventilator. Amestecul de particule grosiere și de gaze de ardere este aspirat de rotorul cu palete care desăvârșește măcinarea, ridicând concomitent presiunea la valoarea necesară transportului prafului de cărbune în focar. După măcinarea cărbunelui, amestecul de gaze și praf de cărbune este insuflat spre focar. În separator cărbunele măcinat este sortat iar particulele mari sunt returnate în carcasa de alimentare a morii.
Figura 3.4 Moara de cărbune
1 – carcasă de alimentare
2 – carcasa morii propriu-zisă
3 – carcasa ventilatorului morii
4 – separator moară
5 – arborele morii
6 – manta de protecție arbore
7 – brațe de lovire
8 – ciocane de lovire
9 – lagărul liber al morii
10 – lagărul fix al morii
11 – capul de răcire
12 – ventilatorul morii
13 – acționarea morii
14 – șibărul de izolare a morii
Moara ventilator cu ciocane este alcătuită din carcasa de alimentare (1), carcasa morii propriu-zisă (2), carcasa ventilatorului (3), separatorul (4), conducte de legătură spre arzătoare, un arbore (5) prevăzut cu posibilități de prindere a cinci rânduri de ciocane, ventilatorul morii (12) și acționarea morii (13).
Carcasa de alimentare a morii (1) este o construcție sudată, executată din pereții dubli pentru realizarea unei izolări termice corespunzătoare și blindaje din material rezistent la temperaturi ridicate. în această zonă are loc procesul de uscare preliminară a cărbunelui.
Pentru prevenirea deteriorărilor, peretele interior este alcătuit din plăci de uzură înlocuibile (blindaje). Deasupra flanșei carcasei de alimentare se află șibărul de izolare al morii (14). Carcasa de alimentare este așezată cu axa de simetrie deplasat față de axul morii, astfel încât cărbunele ce alimentează moara să aibă aceeași direcție de mișcare ca și ciocanele de măcinare, împiedicând posibilitatea aruncării bucăților de cărbuni sau a unor obiecte metalice în sensul invers al intrării cărbunelui în moară.
Carcasa intermediară (2) a morii propriu-zise, în interiorul căreia se rotesc ciocanele morii, este de asemenea blindată la interior cu tablă de uzură înlocuibilă. În această parte continuă procesul de uscare a cărbunelui, concomitent cu sfărâmarea. Între carcasa de alimentare și carcasa morii propriu-zise se află un canal pentru colectarea materialelor feroase, canal dotat cu ușă de vizitare care permite extracția materialelor feroase pătrunse în moară odată cu cărbunele. Carcasa morii propriu-zise este prevăzută cu izolație termică pentru evitarea pierderilor mari de căldură spre exterior.
Carcasa ventilatorului (3) este de asemenea căptușită în interior cu blindaje înlocuibile laterale, de colț și radiate având prevăzută și o ușă rabatabilă pentru scoaterea axului și pentru schimbarea pieselor de uzură. În interiorul acestei carcase se găsește rotorul ventilator cu ajutorul căruia praful de cărbune sfărâmat de către ciocane este absorbit și apoi refulat prin separator spre arzătoare. Între pereții carcasei și plăcile de uzură sunt montate materiale izolante pentru evitarea pierderilor de căldură.
Arborele morii (5) este prevăzut cu caneluri pentru prinderea ciocanelor, cu flanșă pentru montarea rotorului ventilator, cu prelucrări speciale pentru montarea lagărelor, a instalației de răcire cu apă a axului și a mantalei de protecție care protejează axul propriu-zis de uzuri și încălziri excesive. Mantaua de protecție (6) a arborelui constă din doi cilindri și un con de tablă care înconjoară axul morii, de jur împrejur la o distanță de 50 și 30 mm. Mantaua este prevăzută cu onticii prin care ies brațele de ciocane, cu dispozitiv de reglare a fluxului de aer rece care intră în moară pentru răcirea axului morii și dispozitive care asigură asamblarea acestora și împiedică rotirea relativă a acestora față de ax.
Rotorul ventilator (fig. 6.3.6) este executat dintr-un disc (1) și un inel cu diametrul exterior de 3500 mm și palete cu piese de uzură care asigură un diametru exterior activ de 3650 mm. Discul și inelul rotorului sunt legate între ele prin intermediul suporților de paleta (2) și sunt protejate împotriva uzurilor mecanice prin piese de uzură (5) asamblate prin șuruburi. Atât paletele (3) , (4) cât și plăcile de uzură (5) pot fi schimbate prin deschiderea ușii rabatabile a carcasei ventilator, fără extragerea axului morii din carcasă.
Brațele de lovire (7) cu ciocane se montează la arbore cu ajutorul unor bucșe elastice prevăzute discurile arborelui și bolțuri corespunzătoare. Brațele ciocanelor sunt prevăzute cu apărători împotriva uzurii.
Ciocanele (8) sunt prinse cu bolțuri pe brațele de lovire. Ciocanele au la interior miezul din oțel peste care este turnată fontă cu rezistență ridicată la uzură.
Lagărul liber (9) este montat spre partea opusă acționării. Preluarea dilatării axiale se face de către un rulment cu role butoi, montat pe o bucșă conică.
Lagărul fix este montat spre partea de acționare a arborelui morii, folosind pentru reducerea frecării tot un rulment oscilant cu role butoi, blocat în carcasa lagărului și pe axul morii. Pentru depresare, bocșa conică este prevăzută cu canale pentru introducerea uleiului sub presiune între bucșă și ax.
Instalația de răcire a unei mori cuprinde: capul de răcire, răcitorul de ulei cuplă hidraulică, răcitorul de ulei ungere reductor și răcirea lagărelor. Motorul electric al morii este răcit cu aer, aerul fiind răcit în două răcitoare aer-apă.
Alimentarea cu apă a instalațiilor de răcire ale morii și motorului electric se face din rezervorul de apă de răcire decarbonatată din circuitul de răcire lagăre.
Capul de răcire este montat la extremitatea arborelui spre lagărul liber. El permite alimentarea cu apă pentru răcirea axului. Debitul de apă de răcire este de 4,2 m3/h la o temperatură de intrare a apei de 27 ºC, corespunzător unei temperaturi de ieșire a apei de 45 ºC. Presiunea necesară pentru apa de răcire este de 3-4 bar. Țeava prin care se introduce apa de răcire este introdusă în axul găurit al morii, iar apa iese printre țeavă și ax. Țeava se învârte odată cu axul. Pe țeavă este montată o piesă care funcționează ca un rotor de pompă ce aspiră apa din spațiul dintre ax și țeavă si o refulează spre exterior.
Frâna electromagnetică este fixată pe suportul lagărului liber. Frâna electromagnetică de inducție este necesară pentru a scurta timpul de oprire a rotorului morii la 10-12 min.
Separatorul morii
Pentru a evita ajungerea particulelor de cărbune grosiere în focar (pentru a nu înrăutăți arderea) moara este echipată cu un separator care returnează particulele grosiere în moară pentru a fi supuse din nou măcinării.
Separatorul morii este de tip inerțial și are ca principiu de funcționare diferența dintre forțele de inerție ale particulelor care sunt proporționale cu masa deci cu mărimea lor. Praful de cărbune refulat din moară antrenat de curentul de gaze este obligat la două schimbări de direcție. A doua schimbare nu mai este ghidată și astfel particulele mari vor părăsi curentul de gaze căzând spre aspirația morii în timp ce particulele fine vor fi antrenate de curentul de gaze spre arzător.
Separatorul este o construcție metalică sudată la ieșirea din carcasa morii fiind protejat pe partea anterioară cu plăci de blindaj din oțel. Canalul de retur este prevăzut cu o clapetă de reglaj pentru controlul recirculării, respectiv al fineței de măcinare. Pentru o exploatare eficientă a morii se recomandă reducerea la minimum posibil a debitului recirculat.
3.5 Turnul de uscare
Uscarea cărbunelui brut se face în așa-numitul turn de uscare. Definitivarea uscării are loc în moară, unde cărbunele brut se transformă în cărbune praf. Turnul de uscare are în principal rolul de a conduce agentul de uscare (gaze de ardere din focar și aer cald) de la ieșirea gazelor de ardere din focar până la moară, vehicularea acestuia prin instalație având loc datorită depresiunii create de ventilatorul morii.
3.6 Arzătorul de cărbune praf
Descriere constructivă și funcțională
Arzătoarele de praf de cărbune servesc la dirijarea, introducerea în cazan a amestecului praf-aer și arderea acestuia. Arzătoarele trebuie să asigure o ardere completă în focar, cedarea uniformă de căldură către ecranele focarului și realizarea arderii cu un exces de aer cât mai scăzut. Arzătoarele de praf de cărbunelui ale cazanului de 1035 t/h sunt arzătoare de tipul cu fante. La acest tip de arzător amestecul praf de cărbune-aer primar-gaze de ardere numit și amestec primar este insuflat în focar prin fante separate de cele pentru aerul secundar. Amestecul dintre aerul secundar și ceea ce s-a numit amestec primar se face în focar unde are loc aprinderea. în cazul lignitului proporția aer primar/aer secundar este 1/9.
Figura 3.5. Arzătorul cu fante pentru praf de cărbune
1 – fante arzător
2 – fantă aer inferior
3 – fantă aer central
4 – fantă aer superior
5 – ambrazură
6 – focar cazan
7 – arzătorul de susținere
8 – injector
9 – furtun metalic
10 – țeavă de ghidare
11 – deflector
12 – conductă de gaz
13 – conductă
14 – duze gaze
Fiecare moară are două arzătoare de praf de cărbune: un arzător superior și un arzător inferior. În arzătorul de praf inferior este înglobat și un arzător de susținere cu funcționare pe gaze sau păcură. Arzătorul de praf de cărbune este constituit din mai multe fante (1) orientate în jos cu 15° prin care este suflat amestecul primar refulat de moară și mai multe fante sau duze prin care se insuflă aerul secundar de ardere (2) – aer inferior, (3) – aer central, (4) – aer superior. Jeturile de amestec primar și jeturile de aer de ardere secundar (inferior, central, superior) pătrund prin aceste fante în ambrazură (5) și apoi în focarul cazanului (6) unde are loc aprinderea și arderea combustibilului.
În fanta (2) de aer inferior este înglobat arzătorul de susținere (7). Arzătorul de susținere este constituit dintr-un injector (8) cu pulverizare mecanică directă, la care păcura este^adusă prin furtunul metalic (9). Injectorul este introdus prin țeava de ghidare (10), la capătului acestei țevi fiind fixat deflectorul (11). În cazul folosirii gazelor drept combustibil de stabilizare, acestea sunt aduse la arzător prin conducta (12) străbat spațiul dintre conductele concentrice (10) și (13) și sunt injectate prin duzele (14). Arzătorul de susținere (7) folosește pentru ardere aerul insuflat fără turbionare prin fanta inferioară a arzătorului de praf și anume 20-30 % din debitul de aer insuflat prin această fantă. în vederea asigurării unei bune stabilizări a arderii prafului de cărbune, în special la sarcini reduse, cu un consum redus de combustibil de adaos, arzătorul de susținere este dimensionat pentru un debit caloric de cea. 5 % din sarcina termică a celor două arzătoare de combustibil solid aferente unei mori.
Arzătoarele de praf sunt montate fixe pe scheletul metalic al cazanului. în cursul procesului de încălzire sau răcire a cazanului, între pereții focarului și ramele arzătoarelor există o deplasare relativă datorită dilatării diferite. Etanșarea arzătorului față de pereții vaporizatorului se face cu un dispozitiv de etanșare elastică cu șnur de etanșare ceramic fără azbest cu secțiunea 90×50 mm (fig. 6.3.16). Rolul elastice este de a permite dilatarea în plan vertical (practic nelimitat) și orizontal (40 mm) a etanșării elastice de a prelua deformațiile pereților focarului care apar în timpul încălzirii acestora.
Caracteristici tehnice
Exploatarea arzătorului de cărbune praf
Exploatarea arzătoarelor de cărbune praf nu poate fi privită decât în contextul exploatării întregii instalații de preparare și ardere a prafului de cărbune.
Punerea în funcțiune a instalației de preparare și ardere a prafului de cărbune se face numai după încălzirea focarului și asigurarea unei temperaturi a gazelor arse la aspirația morilor, suficiente pentru uscarea cărbunelui (450 – 500°C).În acest scop pornirea cazanului se face pe gaze și păcură.
Dacă arzătoarele nu se aprind sau dacă se sting cele aprinse, trebuie să se oprească aprinderea focului. Reaprinderea focului se va face numai după o ventilare a canalelor de aer, de gaze de ardere și a focarului cu ajutorul ventilatoarelor de aer și de gaze de ardere, circa 10 minute.
Arderea prafului de cărbune trebuie astfel condusă printr-o reglare corectă a aerului de ardere, încât aprinderea să aibă loc în fața arzătorului, iar flacăra să fie stabilă adică să nu aibă modificări de lungime și luminozitate.
Pentru obținerea unei arderi corecte și pentru prevenirea răbufnirilor sau exploziilor, nu se admite funcționarea cazanului când o parte din instalația de reglare a procesului de ardere funcționează pe (de ex. alimentarea cu combustibil) șl cealaltă parte funcționează pe manual (de ex. alimentarea cu aer). În aceste condiții, variațiile de sarcină conduc la arderea cu lipsă sau cu exces de aer.
La stingerea focului în focar se va opri imediat cazanul. La scăderea sarcinii în vederea opririi normale arzătoarele se opresc progresiv.
La sarcini parțiale se funcționează cu un număr corespunzător de arzătoare în așa fel încât proporția aer primar/aer secundar să se mențină la valoarea 1/9 păstrându-se în același timp constantă viteza amestecului primar. Dacă nu se păstrează proporția necesară aer primar/aer secundar flacăra devine instabilă, iar dacă viteza amestecului primar scade se poate produce înfundarea canalelor de praf.
Arzătoarele care nu sunt în funcțiune (mori oprite) sunt expuse pericolului de ardere și de aceea trebuie protejate prin răcire cu un debit de aer de ardere secundar (șibărele de aer secundar nu se închid niciodată complet).
Pentru stabilirea lucrărilor de reparații se face o revizie mai ales părții frontale a arzătorului care este predispusă arderii, etanșărilor și elementelor în mișcare (șibăre aer secundar). După efectuarea separațiilor se verifică eventualele deplasări ale axei arzătorului, înlocuirea garniturilor de etanșare din șnur ceramic fără azbest, poziția și funcționarea șibărelor de aer secundar.
În general, procesul de ardere a prafului de cărbune se poate descompune în două faze: aprindere și ardere. Pentru a obține o flacără stabilă, distanța pe care o parcurg particulele de combustibil în timpul aprinderi trebuie să fie cât mai scurtă, iar arderea să fie cât mai rapidă, în scopul reducerii pe cât posibil a lungimii flăcării. Acest proces este influențat de calitatea cărbunelui și de amestecul prafului cu aerul. Astfel s-a observat că, aprinderea prafului de cărbune și stabilitatea flăcării se înrăutățesc odată cu creșterea conținutului de cenușă și scăderea conținutului de materii volatile. Valorile limită de inflamabilitate și ia flăcării sunt minim 10% pentru conținutul de materii volatile și maxim 40% pentru conținutul de cenușă.
3.7 Instalația de postardere și acționarea
Grătarul de postardere este o instalație auxiliară a cazanului de 1035 t/h cu următorul rol:
– prelungirea duratei de staționare în focar a particulelor căzute în pâlnia rece care conțin încă substanțe combustibile și continuarea arderii lor în strat ceea ce conduce la creșterea randamentului cazanului;
– arderea unui praf de cărbune măcinat mai grosier ceea ce oferă posibilitatea măririi debitului morilor și a sarcinii cazanului;
– realizarea unui "pat de foc" sub arzătoarele de cărbune ale cazanului ceea ce contribuie la o mai bună stabilizare a arderii, urmată de micșorarea aportului caloric al hidrocarburilor folosite drept suport de flacără.
Caracteristici tehnice
CAPITOLUL 4
INSTALAȚIA DE DESULFURARE A GAZELOR DE ARDERE:
Una din condițiile principale pentru funcționarea blocurilor energetice o reprezintă încadrarea acestora în condițiile impuse de Directiva 2001/80/EC și de Directiva 2008/1/EC pentru prevenirea și controlul integrat al poluării.
În conformitate cu HG nr. 440/2010, completată și modificată cu HG nr. 322/2005, (transpunerea Directivei 2001/80/EC) instalațiile mari de ardere de tipul I cu puterea termică > 500 MWt trebuie să respecte valori limită de emisie (VLE), pentru bioxidul de sulf, de 400 mg/Nm3.
Figura 4.1. Schema instalației de desulfurare
În general procesul de desulfurare umedă a gazelor de ardere are ca principiu ,,spălarea” gazelor de ardere cu o soluție de apă și calcar. Toate reacțiile chimice ale procesului de desulfurare au loc în absorber.
Reacțiile în fiecare etapă a procesului pot fi grupate in trei categorii: reacții gaz-lichid, reacții lichid-lichid și reacții lichid-solid.
Figura 4.2. Reacțiile în etapele procesului de desulfurare
Într-un proces de tratare umedă a calcarului apar o serie de reacții complexe controlate cinetic și de echilibru în stările gazoase, solide și lichide. Aceste reacții pot fi transpuse într-o reacție chimica astfel:
CaCO3 + SO2 + 2 H2O + 1/2 O2 → CaSO4•2H2O + CO2
(calcar) + (dioxid de sulf) + (apa) + (oxigen) → (gips) + (dioxid de carbon)
Reacțiile chimice care apar într-un sistem de tratare umedă a calcarului pot fi caracterizate drept o serie de etape. Deși etapele sunt prezentate secvențial, ele pot apărea simultan. În principiu, etapele principale sunt: absorbția, neutralizarea, regenerarea, oxidarea și precipitarea.
Prima etapă în procesul de eliminare este absorbția dioxidului de sulf în soluția de spălare. Absorbția este operația de transfer de masă care transformă vaporii solubili în lichid. SO2 este absorbit când gazul de ardere este interceptat prin picături mici de șlam în turnul de pulverizare al absorberului. Apa din șlam captează SO2 și alte substanțe în curentul de gaze, de exemplu acidul clorhidric gazos (HCl) și acidul fluorhidric (HF). Toate substanțele absorbite ajung împreună cu șlamul în rezervorul de reacție.
Neutralizarea este procesul prin care o substanță devine inactivă. În această etapa, SO2 absorbit reacționează cu calcarul dizolvat și alte substanțe alcaline prezente. Acest proces se produce în principal în turnul de pulverizare al absorberului. Dioxidul de carbon este format în aceasta etapă și este eliberat sub forma de gaz.
Regenerarea este procesul de dizolvare a calcarului care produce reactivul care intră în reacție cu SO2. Calcarul, CaCO3, furnizează calciul dizolvat, care se combină cu SO2 absorbit pentru a forma sulfatul de calciu CaSO4. Calcarul este o bază și ajută la menținerea echilibrului pH-ului în șlam pentru ca acesta să nu devina prea acid.
Oxidarea este procesul prin care o substanță se combină cu oxigenul. Sulfitul de calciu, CaSO3, format în etapa de neutralizare, va precipita sub forma unui produs solid potrivit pentru eliminare. Totuși, scopul acestei instalații de desulfurare este fabricarea de gips, CaSO4, un produs care se poate comercializa. Prin procesul de oxidare, sulfitul este transformat în sulfat. O anumită oxidare naturală este inerentă, deoarece există oxigen în gazul de ardere, dar nu suficient pentru a transforma tot sulfitul în sulfat.
Oxigenul suplimentar necesar pentru a transforma tot CaSO3 în CaSO4 este furnizat printr-un sistem de oxidare forțată. Aerul din atmosferă este comprimat și injectat în rezervorul de recirculare al absorberului. Oxigenul din aer intră în reacție cu sulfitul neutralizat SO3 și formează sulfatul, SO42-, care reacționează apoi cu calciul (Ca2+) din calcarul dizolvat pentru a forma produsul dorit: CaSO4 sau gipsul.
Precipitarea este procesul prin care o substanță se separa dintr-o soluție printr-o modificare chimică. În rezervorul de recirculare al absorberului, sulfitul de calciu și sulfatul de calciu rămân dizolvate în apă până când soluția devine saturată și nu mai poate menține aceste substanțe în stare lichidă. Sulfatul de calciu precipita în nuclee de cristalizare. Nucleele de cristalizare sunt mici particule de sulfat de calciu din șlam, care prezintă o suprafață pe care sulfatul de calciu poate precipita.
Reacțiile prezentate în fiecare din aceste procese pot fi grupate în trei categorii generale: reacțiile gaz-lichid, reacțiile lichid-lichid și reacțiile lichid-solid. Eliminarea dioxidului de sulf din sistem poate fi controlată sau limitată prin viteza cu care se desfășoară una din aceste reacții.
4.1 Traseul gazelor
Sistemul de absorbție al SO2 primește gazele de ardere de la electrofiltre. Ventilatorul existent a fost demontat și înlocuit cu unul nou instalat după absorber.
Gazele de ardere tratate din absorber trec înapoi, prin noul ventilator, în coș.
La ieșirea electrofiltrului sunt instalați clapeți pentru a izola o singură linie a încălzitorului de aer și a electrofiltrului, fără a fi necesară oprirea întregii unități.
Traseul de trecere a gazelor este fără ocolire (by-pass). Această soluție a fost aleasă din mai multe motive:
– este mai simplă din motive de traseu, echipament și control;
– nu impune restricții asupra funcționării instalației și disponibilității (deoarece funcționarea în mod de ocolire nu este permisă datorită limitelor de emisie);
– costurile de investiție sunt mai scăzute.
Ventilatorul
Noul ventilator va fi instalat după absorber. S-a optat pentru configurarea cu un singur ventilator în loc de două în serie (cel existent plus un ventilator auxiliar nou), din mai multe motive:
– un ventilator este mai ușor de controlat și de reglat decât două în serie;
– disponibilitatea rezultatelor întregii instalații este mai mare;
– costurile investiționale și costurile de exploatare sunt mai scăzute.
Ventilatorul este realizat dintr-un material rezistent la coroziune și este echipat cu un sistem de pulverizare cu apa integrat pentru a împiedica formarea de depuneri pe palete.
Având în vedere consumul de energie și lista de referință pentru un ventilator instalat în poziție umeda, s-a ajuns la concluzia ca instalarea unui ventilator după absorber ar avea cel mai mic impact asupra costurilor de operare.
Instalarea ventilatorului în poziție umedă este avantajoasă nu numai pentru instalația de desulfurare, dar și pentru întregul grup energetic, deoarece cantitatea de energie necesară pentru a acoperi diferența de presiune în cazan și în electrofiltru este acum mai redusă decât consumul de energie al ventilatorului existent.
Canalele de gaze
Canalele de gaze de la electrofiltru la absorber sunt expuse la gaze cu o temperatură mai mare decât punctul de rouă acidă. De aceea, nu este necesară protecția acestor conducte împotriva coroziunii. Conductele sunt izolate termic pentru protecția personalului și pentru a evita suprafețele reci care pot cauza o condensare acidă.
Datorită contactului dintre șlam și gazul de ardere din absorber, gazul de ardere care iese din absorber este răcit până la temperatura de saturare adiabatică, de aceea aceste conducte sunt realizate dintr-un aliaj special rezistent la coroziune.
Coșul de fum
Gazele de ardere sunt evacuate în atmosfera prin coșul de fum.
Coșul de fum este căptușit cu material rezistent la coroziune.
Absorberul
Pentru desulfurarea gazelor se utilizează un absorber turn vertical cu pulverizare în contracurent. Aceasta tehnologie presupune utilizarea de diferite tipuri de aliaje, oțeluri inoxidabile și oteluri forjabile cu căptușeli rezistente la coroziune/eroziune.
Duzele utilizate sunt de tipul duză cu curgere dublă în sus/în jos. Această configurare a duzelor creste eficacitatea eliminării poluanților și reduce diferența de presiune pe partea gazelor de ardere.
Gazul de ardere intră la baza turnului de pulverizare printr-o zona de intrare dintr-un material din aliaj de nichel rezistent la coroziunea care poate apărea la interfața umed/uscat. Odată ajuns în absorber, gazul de ardere este răcit în timp ce urca în contracurent printr-o pulverizare continuă de șlam de proces (de recirculare) produs de bancuri de pulverizare multiple. Șlamul de recirculare (șlam cu concentrație de sulfat de calciu, sulfit de calciu, substanțe alcaline care nu au intrat în reacție, materiale inerte, cenușă zburătoare și diferite materiale dizolvate) extrage dioxidul de sulf din gazul de ardere. Odată intrat în faza lichidă, dioxidul de sulf intră în reacție cu substanțele alcaline dizolvate (carbonat de calciu) pentru a forma sulfit de calciu dizolvat.
Cantitatea de șlam de recirculare necesară pentru a elimina eficient cantitatea specificată de SO2 este determinată de un parametru cunoscut ca raportul de lichid-gaz (L/G).
Raportul L/G proiectat rezultă din mai multe niveluri de pulverizare, iar fiecare nivel este alimentat printr-o pompa de recirculare speciala. Fiecare pompă de recirculare alimentează o conductă specială de descărcare, de unde șlamul este transportat în zona de pulverizare. Fiecare nivel al zonei de pulverizare este alcătuit dintr-un colector de pulverizare prevăzut cu duze de pulverizare care sunt astfel proiectate încât să formeze picături de dimensiunea corespunzătoare. Duzele sunt dispuse astfel încât să asigure o pulverizare uniformă și completă pentru un contact corespunzător lichid-gaz în absorber.
Fiecare absorber este proiectat cu 5 niveluri de pulverizare, nivelul superior fiind considerat un nivel de rezervă. În timpul funcționării la sarcina garantată, două pompe în funcțiune asigură un nivel de emisii de SOx <400mg/Nm3 uscat. Acest nivel de emisii este garantat la o sarcină nominală cu concentrația maximă de SOx la intrare, prin 4 pompe în funcțiune. În ambele cazuri, nivelul superior nu este în funcțiune.
Rezervorul de reacție
Șlamul de recirculare coboară din zona de pulverizare în rezervorul de reacție integrat și formează baza absorberului. Dimensiunea rezervorului oferă un timp suficient de sedimentare pentru ca toate reacțiile chimice ale instalației de desulfurare să aibă loc. Șlam de calcar proaspăt este adăugat în rezervorul de reacție, unde ajunge la echilibru cu cantitatea principală de șlam de recirculare înainte să se întoarcă în bancurile de pulverizare prin pompele de recirculare.
Pompele de recirculare
Pompele de recirculare sunt folosite pentru recircularea șlamului la absorber. Sunt instalate cinci (5) pompe de recirculare care vor funcționa in funcție de emisiile de SOx. Pompele de recirculare trimit șlamul la nivelele de spălare a gazului.
Fiecare pompa alimentează un nivel de spălare dedicat, prin intermediul unei conducte de recirculare
Nivelele de pulverizare
Fiecare nivel de spălare este alcătuit dintr-un distribuitor prevăzut cu duze de stropire, duze care sunt proiectate sa genereze picături de șlam de o mărime potrivita pentru o absorbție optima a SO2, in general de un diametru <2000 µm.
Figura 4.3. Duze de pulverizare
Duzele sunt distribuite pentru a asigura o pulverizare uniforma si completa, asigurând un contact lichid/gaz optim in absorber.
Conceptul de proiectare al duzelor absorberului este:
– primul, al doilea, al treilea si al patrulea nivel de spălare sunt echipate cu 138 duze duble (bidirecționale) si 8 duze simple (unidirecționale).
– al cincilea nivel de spălare este echipat cu 146 duze simple (unidirecționale).
Separatorul de picături
Separatorul de picături consta din panouri in forma de V, dispuse pe doua nivele, pe direcția de curgere, si are trei nivele de spălare. Acestea sunt instalate la partea superioara a absorberului.
Figura 4.4. Separatorul de picături
Injectarea aerului de reacție
Oxidarea forțată a șlamului de recirculare într-o instalație de desulfurare umedă pentru calcar produce un sub-produs mai ușor de manipulat. Pentru a produce un sub-produs oxidat în întregime (oxidarea sulfitului de cel puțin 99%), suflantele centrifuge furnizează aer sistemului de stropire din rezervorul de reacție. Oxigenul din aer transforma sulfitul de calciu dizolvat (CaSO3) în sulfat de calciu (CaSO4), care mai apoi se cristalizează sub formă de gips CaSO4·2H2O.
Aerul de oxidare este introdus în rezervorul de reacție prin intermediul compresorului de aer de oxidare. Sunt instalate două compresoare pentru fiecare absorber, oxidarea >99% fiind menținută la sarcina garantată printr-o suflantă în funcțiune.
Sistemul de injecție cu aer pentru oxidare utilizează o serie de spatule situate sub nivelul de lichid de operare din rezervorul de reacție. Aerul de oxidare este răcit și saturat cu ajutorul unui jet de apă înainte de a fi descărcat în rezervor, pentru a preveni depozitarea pe spatule.
Spatulele de distribuție pentru oxidare sunt situate în partea frontală a fiecărui agitator.
Agitatorii de suspensie solidă sunt situați lângă fundul rezervorului și sunt utilizați pentru a îndepărta constant suspensia de la fundul absorberului și pentru a dispersa aerul de oxidare forțată în rezervorul de recirculare. Aceștia sunt concepuți pentru a funcționa în orice combinație de pompe de recirculare în funcțiune sau scoase din funcțiune.
Agitarea șlamului și dispersia de aer se realizează de asemenea printr-un agitator scos din funcțiune.
Sunt instalate două suflante pentru aerul de oxidare pentru absorber. Oxidarea este procesul de combinare (reacție) a unei substanțe cu oxigenul. În timpul procesului de oxidare sulfitul este convertit la sulfat, de exemplu la gips – CaSO4.
Aerul de oxidare este răcit și saturat cu apă înainte de a fi injectat în rezervorul de reacție, pentru a evita depunerile în țevile de distribuție.
Distribuția aerului de oxidare este localizată în rezervorul de reacție și este alcătuit din 5 lănci per absorber, imersate în șlamul din absorber, în spatele agitatoarelor.
Sistemul de descărcare a pulberii de calcar
Pulberea de calcar este descărcata din autocamioane într-un siloz de calcar cu ajutorul a doua sisteme redundante de descărcare pneumatică
Fiecare sistem pneumatic este conceput pentru a furniza praful de calcar necesar pentru două absorbere care funcționează în condițiile cele mai neprielnice (cu valoarea maximă de gaze de ardere și conținut maxim de SOx).
Praful de calcar este alimentat în timpul unei funcționări normale în silozul de calcar.
Camionul poate descărca praful de calcar prin sistemul de descărcare direct în rezervorul de preparare a șlamului reactiv. Astfel, sistemul poate funcționa în mod continuu și în cazul reviziei sistemului silozului, evitând opririle neplanificate.
4.2 Sistemul de depozitare a pulberii de calcar
Silozul de pulbere de calcar este un siloz cilindric din oțel cu fundul conic utilizat pentru a depozita pulberea de calcar și pentru a alimenta sistemul de alimentare/preparare a reactivilor. Pulberea este alimentată într-un alimentator cu dozare prin cântărire. Subsistemul include silozul, colectorul de praf al silozului si ventilatorul, supapa de ventilație, fund fluidizat pentru a evita ca pulberea să devină compacta, porți de închidere și structura de suport/acces. Silozul descarcă pulberea de calcar în sistemul de alimentare/preparare a reactivilor.
4.3 Prepararea șlamului de calcar
Sistemul poate prepara șlam de calcar cu un conținut solid pentru a fi alimentat în absorber. Pulberea de calcar este alimentată din silozul de calcar printr-un alimentator cu bandă cu dozare prin cântărire la rezervorul de șlam de calcar.
Capacitatea rezervorului de șlam de calcar este în funcție de șlamul de calcar necesar pentru la sarcina garantată.
Este adăugată apă industrială pentru a produce densitatea dorită a șlamului.
Alimentarea cu șlam de calcar
Șlamul reactiv este transportat de la rezervorul de șlam de calcar la absorbere prin folosirea unei bucle de alimentare de recirculare cu pompe redundante. Fiecare pompă este concepută pentru a furniza șlamul de calcar necesar pentru absorbere care funcționează în condițiile cele mai neprielnice (cu valoarea maximă de gaz de ardere și intrare maximă de SOx).
Vitezele șlamului sunt menținute constante în buclă și în același timp se alimentează reactivul necesar în absorber. Vanele de control reglează fluxul de șlam reactiv în rezervoarele de reacție.
Șlamul reactiv este adăugat în rezervorul de reacție, la baza absorberului, ca răspuns la măsurarea pH-ului în rezervorul de reacție.
Agitatoarele rezervorului de reacție
Scopul acestor agitatoare este de a ajuta procesul de reacție și de a nu permite sedimentarea calcarului.
Deshidratarea primara si vehicularea gipsului
Absorbția SO2 în absorber și oxidarea succesivă are ca efect formarea de cristale de gips; aceasta va duce la creșterea concentrației solidelor în șlamul din absorber și o creștere a densității acestuia.
În vederea menținerii conținutului de solide constant în rezervorul de reacție a absorberului, șlamul de gips este pompat continuu de la absorber către sistemul de deshidratare primară.
Șlamul de gips este pompat din rezervorul de reacție într-un banc de clasare cu hidrocicloane. Șlamul este pompat de la absorber la hidrocicloane prin pompe, una în funcțiune si cealaltă de rezerva la sarcina garantată.
Hidrocicloanele sunt prevăzute cu indicatori de turbulențe si inserturi la vârf. Șlamul este împărțit într-o curgere de particule fine (debitul superior cu conținut de solide) cu densitate mică și o curgere de cristale brute cu densitate mare (debitul inferior cu conținut de solide). Astfel, hidrocicloanele clasifica șlamul din punct de vedere chimic.
Calcarul care nu a intrat în reacție este destul de fin si ajunge în debitul superior. Gipsul produs este o materie brută si ajunge în debitul inferior. Produsul din debitul inferior al hidrociclonului curge datorita gravitației în rezervorul intermediar de șlam de gips. Debitul inferior este diluat aici cu o parte din debitul superior până la un conținut solid solicitat de instalația cu fluid dens. Șlamul din rezervor este menținut în suspensie cu ajutorul unui agitator vertical.
Șlamul este pompat în rezervoarele de transfer de gips prin pompe, una în funcțiune și cealaltă de rezervă la sarcina garantată. O buclă de recirculare este instalată pentru a menține viteza constantă și pentru a asigura suspensia șlamului în rezervor în cazul unei revizii a agitatorului.
Partea din debitul superior care nu este utilizată în soluția diluată se întoarce direct în rezervorul de reacție al absorberului prin cădere liberă.
Hidrocicloanele care produc șlam de gips sunt selectate pentru a asigura o mai mare flexibilitate. Astfel, concentrația de șlam de gips poate fi controlată ușor si ajustată în rezervorul intermediar de șlam de gips pentru a corespunde mai bine cerințelor de concentrare solidă în instalațiile cu fluid dens.
Acestea oferă de asemenea avantaje importante pentru producția de gips comercial în cazul instalării unui filtru cu banda în vid ca sistem de deshidratare secundară. Dimensiunea filtrului cu bandă în vid depinde de nivelul de deshidratare: un conținut mai ridicat de solide are ca rezultat o reducere a dimensiunii filtrului. Acest lucru înseamnă o economie în costurile de investiție și de asemenea în costurile de exploatare.
Figura 4.5. Schema hidrociclonului pentru producerea prafului de ghips
Scopul sistemului de deshidratare primară este de a îndepărta cristalele de gips formate din șlamul din rezervorul de reacție, rezultând un gips care poate fi îndepărtat și de a recupera apa pentru a fi refolosită în proces.
Deshidratarea primară este realizată prin intermediul hidrocicloanelor.
Gipsul deshidratat (fluxul inferior de la hidrocicloane) este trimis la rezervorul intermediar de gips și de acolo la faza densă.
Fluxul superior de la hidrocicloane (preaplinul) este trimis către rezervorul intermediar de preaplin, iar apa rezultată este folosită ca apă de adaus pentru faza densă.
4.4 Depozitarea și manipularea șlamului de ghips
Șlamul de gips cu conținut de solide este pompat din unitatea unică în rezervorul de transfer al șlamului de gips.
Șlamul este menținut în suspensie printr-un agitator vertical. Componentele de rezervă, de exemplu un set de piese de schimb disponibile în stoc, garantează un schimb rapid în caz de defecțiune.
Este instalată o buclă de recirculare. Șlamul de gips este alimentat în buclă prin două pompe (una în funcțiune și cealaltă de rezerva pentru condițiile cele mai nefavorabile).
În caz de revizie a instalațiilor cu fluid dens, șlamul este pompat în bazinul de urgență.
Apa industrială
Apa industrială este utilizată în sistemul de preparare de reactivi pentru a obține șlamul reactiv, în absorber pentru a controla nivelul din rezervorul de reacție (pe lângă apa recuperata din sistemul de deshidratare), pentru spălarea deumidificatorilor, pentru saturarea aerului de oxidare și pentru spălarea țevilor de șlam.
Apa industrială este furnizată din instalația existentă.
Aerul comprimat pentru întreținere si instrumentație
Aerul comprimat pentru întreținere si instrumentație este produs în zona instalației de desulfurare și distribuit pentru utilizări diverse în întreaga instalație prin rețele separate speciale. Sunt prevăzuți receptorii de aer comprimat pentru întreținere si instrumentație și un uscător de aer pentru instrumentație.
Rezervorul de transfer ghips
Rezervorul de transfer gips este de tip cilindric, vertical, din oțel carbon căptușit cu cauciuc. Colectează supra-plinul și gipsul deshidratat atunci când rezervorul intermediar respectiv are nivelul la limita superioară.
Agitatorul rezervorului de transfer este în funcțiune întotdeauna când nivelul este mai mare decât valoarea minimă setată.
Rezervorul auxiliar
Rezervorul auxiliar de stocare este folosit pentru stocarea temporară a șlamului de gips în cazul în care este necesar să fie golit rezervorul de reacție pentru operații de întreținere / reparație.
Golirea rezervorului de reacție al absorberului se face cu ajutorul pompelor de alimentare a hidrocicloanelor.
Conținutul rezervorului auxiliar de stocare este ținut în continuă agitare cu ajutorul a patru agitatoare.
4.5 Funcționarea instalației de desulfurare
Instalația este proiectată astfel încât să corespundă cu regimul de funcționare din instalațiile termocentralei, cu opriri și porniri planificate dese și cu funcționare la sarcină redusa.
În condiții de funcționare normală, gazul de ardere provenit din electrofiltrele cazanelor este direcționat câtre intrarea în absorber. Curentul de aer este produs de ventilatorul de gaze.
În absorber, gazul este mai întâi răcit și apoi tratat. Șlamul de spălare este alimentat din pompele de recirculare. Numărul efectiv de pompe de recirculare în funcțiune depinde de caracteristicile gazului de ardere, dar cel puțin o pompă de recirculare trebuie să fie mereu în funcțiune atunci când gazul de ardere circulă în sistem. Pompa superioară este mereu scoasă din funcțiune, fiind o pompă de rezervă.
Gazul de ardere iese din absorber și trece prin deumidificatori și prin ventilatorul instalației de desulfurare și este apoi direcționat în coșul de fum. Deumidificatori sunt spălați secțiune cu secțiune în mod continuu, folosind apa industrială.
În aceste condiții, instalația poate să urmeze automat variațiile sarcinilor cazanului și modificările concentrației de SO2.
Sistemul de distribuție și de preparare a reactivilor prepară și distribuie șlamul reactiv în funcție de cerințele sistemului. Pulberea de calcar este dozată în rezervorul de alimentare cu reactivi odată cu apa industrială pentru a obține conținutul de solide necesar.
Șlamul reactiv este recirculat continuu în bucla de alimentare cu reactivi și, conform cu cerințele de proces, este introdus în absorber prin intermediul vanei de control.
Sistemul de deshidratare a gipsului controlează conținutul de șlam solid din absorber prin recircularea debitului inferior din hidrocicloane în absorber. Pompa de alimentare de recirculare a hidrocicloanelor asigură o viteză de curgere constantă în hidrociclon. Aceasta asigura funcționarea constantă a echipamentelor la un punct optim de performanță maximă.
O parte din debitul superior este deviată în rezervorul intermediar de șlam de gips cu ajutorul unei vane de control reglată prin măsurarea densității în bucla de recirculare a pompei intermediare de șlam de gips.
Spălarea automată a șlamului este realizată automat oricând este necesar (adică în cazul schimbării pompelor de șlam).
Sistemul de apa industrială furnizează apă pentru toate utilizările (industrială și de spălare) prin intermediul unei rețele speciale. Presiunea de distribuție este controlată automat prin intermediul liniei de recirculare cu vana de control.
BIBLIOGRAFIE
Popa R.G., Racoceanu, C., Șchiopu E.C. Tehnici de monitorizare și depoluare a aerului, Editura Sitech, Craiova, 2008 .
Racoceanu, C., Popescu C. Analiza impactului complexelor energetice asupra mediului, Editura Sitech, Craiova,2007 .
Popescu, C. Racoceanu, C. Eficientizarea activității termocentralelor în condiții de protecția mediului, Editura Sitech, Craiova, 2006 .
Racoceanu C. – Studiul de audit al centralelor termoelectrice. Editura Sitech, Craiova, 2006 .
Racoceanu C., Popescu C. – Evaluarea emisiilor poluante rezultate prin arderea lignitului în CTE de mare putere, Editura Sitech, Craiova, 2006.
Cruceru, M., Analiza funcționării electrofiltrelor prin analogia electro-termică, Ed. Academica Brâncuși, Tg-Jiu, 2002;
Hotărârea de Guvern nr. 322 din 14 aprilie 2005 pentru modificarea și completarea Hotărârii Guvernului nr. 541/2003 privind stabilirea unor măsuri pentru limitarea emisiilor în aer ale anumitor poluanți proveniți din instalații mari de ardere;
Hotărârea de guvern nr. 541 din 17 mai 2003 privind stabilirea unor măsuri pentru limitarea emisiilor în aer ale anumitor poluanți proveniți din instalații mari de ardere;
Instrucțiuni de exploatare de la CTE Rovinari;
Lăzăroiu, G., Soluții moderne de depoluare a aerului, Ed. AGIR, București, 2006;
Lăzăroiu, G., Impactul CTE asupra mediului, Ed. Matrix Rom, București, 2007;
Ordinul MAPM nr. 592/25.06.2002 pentru aprobarea Normativului privind stabilirea valorilor limită, a valorilor de prag și a criteriilor și metodelor de evaluare a dioxidului de sulf, dioxidului de azot și oxizilor de azot, pulberilor în suspensie (PM 10 și PM 2,5), plumbului, benzenului, monoxidului de carbon și ozonului în aer – publicat în Monitorul Oficial nr. 765/21.10.2002;
Popa, R.,G., Poluanți atmosferici. Metode de determinare. Tehnologii de depoluare (lucrări practice), Ed. Academica Brâncuși, Tg-Jiu, 2004;
Programul Național de Reducere a Emisiilor de dioxid de sulf (SO2), oxizi de azot (NOx) și pulberi provenite din instalațiile mari de ardere.
BIBLIOGRAFIE
Popa R.G., Racoceanu, C., Șchiopu E.C. Tehnici de monitorizare și depoluare a aerului, Editura Sitech, Craiova, 2008 .
Racoceanu, C., Popescu C. Analiza impactului complexelor energetice asupra mediului, Editura Sitech, Craiova,2007 .
Popescu, C. Racoceanu, C. Eficientizarea activității termocentralelor în condiții de protecția mediului, Editura Sitech, Craiova, 2006 .
Racoceanu C. – Studiul de audit al centralelor termoelectrice. Editura Sitech, Craiova, 2006 .
Racoceanu C., Popescu C. – Evaluarea emisiilor poluante rezultate prin arderea lignitului în CTE de mare putere, Editura Sitech, Craiova, 2006.
Cruceru, M., Analiza funcționării electrofiltrelor prin analogia electro-termică, Ed. Academica Brâncuși, Tg-Jiu, 2002;
Hotărârea de Guvern nr. 322 din 14 aprilie 2005 pentru modificarea și completarea Hotărârii Guvernului nr. 541/2003 privind stabilirea unor măsuri pentru limitarea emisiilor în aer ale anumitor poluanți proveniți din instalații mari de ardere;
Hotărârea de guvern nr. 541 din 17 mai 2003 privind stabilirea unor măsuri pentru limitarea emisiilor în aer ale anumitor poluanți proveniți din instalații mari de ardere;
Instrucțiuni de exploatare de la CTE Rovinari;
Lăzăroiu, G., Soluții moderne de depoluare a aerului, Ed. AGIR, București, 2006;
Lăzăroiu, G., Impactul CTE asupra mediului, Ed. Matrix Rom, București, 2007;
Ordinul MAPM nr. 592/25.06.2002 pentru aprobarea Normativului privind stabilirea valorilor limită, a valorilor de prag și a criteriilor și metodelor de evaluare a dioxidului de sulf, dioxidului de azot și oxizilor de azot, pulberilor în suspensie (PM 10 și PM 2,5), plumbului, benzenului, monoxidului de carbon și ozonului în aer – publicat în Monitorul Oficial nr. 765/21.10.2002;
Popa, R.,G., Poluanți atmosferici. Metode de determinare. Tehnologii de depoluare (lucrări practice), Ed. Academica Brâncuși, Tg-Jiu, 2004;
Programul Național de Reducere a Emisiilor de dioxid de sulf (SO2), oxizi de azot (NOx) și pulberi provenite din instalațiile mari de ardere.
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: Cazanul de Abur de 1035t (ID: 162077)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.