1

3. SISTEMELE CAZANULUI DE 1035 T/H

După cum s-a menţionat anterior, cazanul de 1035 t/h este un cazan cu

trecere forţată unică de tip Benson cu punct fix de vaporizare, numai la pornirea

din starea caldă.

Prezentarea cazanului urmăreşte în principal scopul lucrării, respectiv cel de

modelare a regimurilor de funcţionare staţionare şi dinamice.

3.1. Sistemul de presiune

Schema de principiu a sistemului de presiune al cazanului este redată în

figura 3.1. Componentele schemei sunt: 1 – economizor; 2 – vaporizator; 3 –

separator (recipient de pornire); 4 – supraîncălzitor de înaltă presiune numărul 1;

5 – injecţia numărul 1; 6 – supraîncălzitor de înaltă presiune numărul 2; 7 –

injecţia numărul 2; 8 – supraîncălzitor de înaltă presiune numărul 3; 9 – by-pass

de înaltă presiune; 10 – expandor de pornire; 11 – supraîncălzitor intermediar

numărul 1; 12 – injecţia numărul 3; 13 - supraîncălzitor intermediar numărul 2;

14 – vane de linie; 15 – supape de siguranţă de înaltă presiune; 16 – supape de

siguranţă de medie presiune.

Suprafeţele de schimb de căldură ale cazanului, pe partea de înaltă presiune,

sunt înseriate, iar circulaţia apei – aburului se realizează cu ajutorul pompelor de

alimentare (PA).

În economizor are loc încălzirea apei de alimentare cu ajutorul gazelor de

ardere, temperatura apei la ieşirea din economizor atingând o valoare apropiată

de temperatura de saturaţie, respectiv de vaporizare, însă inferioară acesteia.

Economizorul nu este de tip fierbător.

2

Figura 3.1. Schema de principiu a cazanului de 1035 t/h

3

Creşterea temperaturii apei până la temperatura de saturaţie corespunzătoare

presiunii apei, când are loc vaporizarea se face în vaporizator. Din vaporizator

iese un abur saturat umed cu temperatura de saturaţie.

În supraîncălzitorii I, II şi III aburul se supraîncălzeşte atingând la ieşirea

din supraîncălzitorul 3 temperatura nominal de 540 ºC.

Reglarea temperaturii aburului viu are loc prin două injecţii de apă: injecţia

1 între supraîncălzitorul de înaltă presiune numărul 1 şi supraîncălzitorul de

înaltă presiune numărul 2 şi injecţia 2, care se face între supraîncălzitorul de

înalta presiune numărul 2 şi supraîncălzitorul de înaltă presiune numărul 3.

În recipientul de pornire se menţine nivelul constant la pornirea cazanului

din starea caldă prin realizarea circulaţiei apei prin conducta de legătură dintre

recipientul de pornire şi expandorul de pornire. La pornire din stare rece

separatorii, recipientul de pornire şi întreg circuitul de înaltă presiune este la

început plin cu apă, până la vanele de linie. După depăşirea temperaturii de

saturaţie nivelul de apă se stabileşte între ieşirea din vaporizator şi intrarea în

supraîncălzitorul 1, separatorii putând fi în continuare înecaţi.

După destinderea în corpul de înalta presiune (CIP) al turbinei aburul se

reîntoarce la cazan pentru supraîncălzirea intermediară.

Supraîncălzirea intermediară se realizează în supraîncălzitorii intermediari

în număr de 2 (supraîncălzitorul intermediar 1 şi supraîncălzitorul intermediar

2). Aceştia sunt înseriaţi şi între ei se poate face o injecţie cu apă de presiune

medie, prelevată dintr-o priză a pompelor de alimentare. Injecţia poartă numărul

3 şi are ca rol reglarea temperaturii aburului supraîncălzit intermediar la ieşirea

din supraîncălzitorul intermediar 2.

Pe conductele de abur supraîncălzit de înalta presiune, imediat după ieşirea

din cazan, se afla supapele de siguranţă la suprapresiune, în număr de 4, reglate

la valoarea de 212 bar, iar pe conductele de abur supraîncălzit intermediar cald,

de asemenea imediat după ieşirea din cazan, se afla supapele de siguranţă la

4

suprapresiune în număr de 2, reglate la valoarea de 65 bar. De menţionat că în

unele cazuri staţiile de by-pass de înaltă presiune îndeplinesc şi funcţia de

supape de siguranţă pentru partea de înalta presiune.

Expandorul de pornire serveşte la expandarea apei la ieşirea din circuitul de

înaltă presiune, la pornirea cazanului. Presiunea apei la pornire este de 147 bar,

iar temperatura este cuprinsă între cea de la ieşirea din degazor (aproximativ 120

ºC) şi temperatura de saturaţie corespunzătoare presiunii de pornire (aproximativ

350 ºC). Această apă expandează până la valoarea presiunii din circuitul de abur

intermediar, care este cuprinsă la pornire între 0 şi 19.6 bar.

Reglarea presiunii pe partea de înalta presiune la pornirea cazanului se face

prin staţiile de by-pass de înaltă presiune, în număr de 2. Acestea menţin

presiunea la 147 bar şi deschid automat în timpul funcţionării în sarcină la

depăşirea presiunii impuse.

3.2. Soluţia constructivă adoptată pentru cazan

La cazanele care ard combustibili inferiori (lignit), ca şi în acest caz, a căror

cenuşă are un conţinut mare de siliciu (SiO2) există probleme deosebite legate de

eroziunea ţevilor schimbătoare de căldura de către cenuşa antrenată de gazele de

ardere. Eroziunea este foarte pronunţată la schimbările de direcţie a gazelor de

ardere.

Cenuşa lignitului de Rovinari are un conţinut de circa 45 % SiO2. Din acest

motiv s-a adoptat soluţia de tip turn, cu un singur tiraj şi fără schimbări de

direcţie a gazelor de ardere. Schema geometrică a acestui cazan este redată în

figura 3.2.

Cazanul turn mai prezintă încă şi alte avantaje, respectiv:

• ocupă o suprafaţă de teren mai mică decât cazanul de tip Π;

• tehnologia de montaj este mai simplă;

• se pretează mai bine la construcţii exterioare sau semiexterioare.

5

Pereţii focarului şi ai tirajului convectiv sunt de tipul membrană astfel că se

permite funcţionarea cu suprapresiune în focar, se evită înzidirea exterioară a

cazanului şi înlocuirea acesteia cu o izolaţie uşoară şi se îmbunătăţeşte schimbul

de căldură dintre gazele de ardere şi pereţi.

6

Figura 3.2. Forma geometrică a cazanului de 1035 t/h

Pereţii focarului sunt formaţi de ţevile vaporizatorului, iar ai tirajului

convectiv de supraîncălzitorul I de înalta presiune de perete.

Cazanul nu are o secţiune transversala constantă de jos până sus şi prezintă

o micşorare a secţiunii pe pereţii din faţă şi spate la trecerea de la focar la tirajul

convectiv (vezi fig. 3.2). Această strangulare creează complicaţii din punct de

vedere a asigurării dilatărilor şi evitarea tensiunilor termice.

Focarul are partea inferioară în formă de pâlnie, pentru racordarea lui la

transportorul de zgură, aflat sub această pâlnie şi care necesită o lăţime mult mai

mică decât lăţimea cazanului.

Cazanul este orientat cu frontul spre coşul de fum.

3.3. Amplasarea schimbătoarelor de căldură în cazan

Schema cu amplasarea schimbătoarelor de căldura în cazan este redată în

figura 3.3.

Economizorul este aşezat în partea superioară a tirajului convectiv, înainte

de ieşirea gazelor spre preîncălzitorii de aer. Apa de alimentare este adusă prin

conducta de alimentare şi armăturile capului de alimentare la colectorul 1, de

intrare al economizorului, situat la partea superioară. Apa străbate economizorul

în contracurent cu gazele de ardere.

Economizorul este format din două pachete de serpentine despărţite prin

colectorul 2. Ieşirea apei din economizor se face prin colectorul 3.

Apa încălzită in economizor este condusă spre vaporizator prin două

conducte laterale, 4, până la intrarea în colectoarele distribuitoarele 5 şi din

acestea prin conducte scurte spre colectoarele de intrare ale vaporizatorului, 6.

7

Din colectoarele de intrare apa intră în ţevile pereţilor membrană ai pâlniei şi

camerei de ardere, 7.

8

Fig. 3.3. Amplasarea schimbătoarelor de căldură în cazan

9

Apa ajunge la colectoarele de ieşire 8 ale vaporizatorului sub formă de

emulsie apă abur. Aburul umed este condus apoi spre ţevile supraîncălzitorului I

de perete prin separatorul de pornire, 9.

Intrarea aburului umed în supraîncălzitorul I de perete se face prin

colectoarele 10. Supraîncălzitorul I de perete formează pereţii membranei

canalului convectiv. Aburul străbate aceste ţevi, de jos în sus, în echicurent cu

gazele de ardere, până la colectoarele de ieşire 11. Din acestea aburul intră în

ţevile plafon 12 şi iese din acestea, schimbând partea, prin colectoarele

intermediare 13.

Aburul ieşit din prima parte a supraîncălzitorului 1, formată din pereţii

membrană ai canalului convectiv şi ţevile plafon, prin colectoarele 13, este

condus la intrarea în partea a doua a supraîncălzitorului 1 prin ţevile de susţinere

exterioare 14.

Ţevile de susţinere exterioare sunt suspendate de grinzile de rezistenţă de

sub nivelul +92 m şi preiau sarcinile provenite de la susţinerea pereţilor faţă şi

spate ai vaporizatorului, precum şi sarcinile provenite de la susţinerea

colectoarelor supraîncălzitoarelor. Aceste ţevi de susţinere exterioare sunt legate

la partea inferioară la colectoarele inferioare 15, ale ţevilor de susţinere

interioare.

Ţevile de susţinere interioare 16, preiau sarcinile provenite din suspendarea

tuturor suprafeţelor convective din interiorul cazanului. Totodată, ele formează a

doua parte a supraîncălzitorului 1. Aburul parcurge aceste ţevi în sus, în

echicurent cu gazele de ardere şi ajunge în colectoarele de ieşire 17, care sunt

suspendate de grinzile de sub cota +92 m.

De la colectoarele de ieşire din supraîncălzitorul 1 aburul este condus prin

răcitoarele treapta I, 18, spre colectoarele 19 de intrare în supraîncălzitorul 2.

Supraîncălzitorul de înaltă presiune 2, S2, este situat în tirajul convectiv

între supraîncălzitorul intermediar 1 şi supraîncălzitorul intermediar 2. Aburul

10

străbate serpentinele lui S2 în contracurent cu gazele de ardere şi iese din acesta

prin colectoarele de ieşire 20.

De la colectoarele de ieşire 20 aburul este condus prin răcitoarele 21 ale

treptei a II-a spre colectoarele 22, de intrare în supraîncălzitorul 3, S3.

Supraîncălzitorul de înaltă presiune 3, S3, este situat în tirajul convectiv la

ieşirea gazelor arse din focar, înaintea supraîncălzitorului intermediar 2, SI2.

Aburul străbate serpentinele acestuia în echicurent cu gazele de ardere şi iese

prin colectoarele de ieşire 23.

De la un capăt al colectoarele de ieşire 23, aburul merge prin conductele de

abur viu spre corpul de înaltă presiune (CIP) al turbinei de 330 MW. La celălalt

capăt al colectoarelor de ieşire 23 sunt racordate conductele de pornire, spre

staţiile by-pass de înaltă presiune.

După destinderea parţială a aburului în CIP, acesta se reîntoarce prin

conductele de abur rece spre cazan pentru resupraîncălzire în supraîncălzitorul

intermediar, realizat fizic din două părţi, supraîncălzitorul intermediar 1, SI1 şi

supraîncălzitorul intermediar 2, SI2.

Intrarea aburului în supraîncălzitorul intermediar 1 are loc prin colectoarele

de intrare 24.

Supraîncălzitorul intermediar 1, SI1, este situat în tirajul convectiv între

economizor şi supraîncălzitorul de înaltă presiune S2. Aburul străbate

serpentinele SI1 în contracurent cu gazele de ardere.

Ieşirea aburului intermediar supraîncălzit din supraîncălzitorul 1 se face

prin colectorul de ieşire 25.

De la colectorul de ieşire 25 aburul este condus prin două conducte de

legătură încrucişat la răcitoarele cu injecţie nr.3, notate cu 26, unde are loc

eventuala reducere a temperaturii intermediare prin injecţie cu apă luată din

priza pompei de alimentare.

11

Intrarea aburului în supraîncălzitorul intermediar 2, SI2, se face prin

colectoarele de intrare 27.

Aburul străbate serpentinele supraîncălzitorului intermediar 2 în echicurent

cu gazele de ardere. Supraîncălzitorul intermediar 2 este situat în canalul

convectiv între supraîncălzitorul primar 4 şi supraîncălzitorul primar 3.

Ieşirea aburului din supraîncălzitorul intermediar 2 se face prin colectoarele

de ieşire 28. De la acestea prin conductele de abur supraîncălzit cald aburul

ajunge la corpul de medie presiune (CMP) al turbinei de 330 MW.

3.4. Date constructive privind schimbătoarele de căldură din cazan

Datele constructive sunt prezentate în special cu scopul utilizării lor

ulterioare în modelarea funcţionării permanente şi dinamice a cazanului.

3.4.1. Economizorul

Economizorul, redat în figura 3.4, este alcătuit din două părţi: economizorul

I şi economizorul II.

12

Figura 3.4. Economizorul cazanului

Cele doua economizoare sunt legate între ele printr-un colector intermediar.

Fiecare economizor este alcătuit din 190 de serpentine cu bucle orizontale

aşezate în secţiune transversală la distanţa de 80 mm una de alta. Serpentinele

economizorului I sunt triple, iar ale economizorului II sunt duble.

Buclele orizontale ale serpentinelor, desfăşurate între faţa şi spatele

cazanului pe distanţa de 12000 mm, se sprijină fiecare pe câte patru ţevi de

susţinere verticale. Pe verticală economizorul are o lungime, între colectoarele

de intrare şi de ieşire, de 13355 mm

Materialul ţevilor este oţelul carbon nealiat, St. 35.8/III.

Diametrul interior al tuturor ţevilor economizorului este de 31.8 mm, dar

grosimea pereţilor ţevilor creşte de la intrare spre ieşire, o dată cu creşterea

temperaturii gazelor arse şi a apei din ţevi. Zonele cu grosimi diferite, notate în

figură cu a, b, c, d, au grosimea respectiv de 4, 4.5, 4.5, 5 mm.

13

Suprafaţa de schimb de căldură a economizorului I este de 14007 m2, iar a

economizorului II de 6941 m2. În total economizorul are o suprafaţă de transfer

de căldura de 20948 m2.

Volumul interior al întregului economizor este de 79 m3, fără a include

volumul colectoarelor.

3.4.2. Vaporizatorul

Vaporizatorul, redat în figura 3.5, este alcătuit din 256 de ţevi ce formează

un perete membrană care urcă de la dreapta la stânga, privind din exteriorul

focarului. Fiecare perete este alcătuit din mai multe panouri asamblate între ele

la montaj.

În pereţi, zona b din figură, sunt practicate orificii pentru aspiraţia gazelor

de ardere, pentru uscarea cărbunelui, pentru arzătoarele de cărbune, pentru

arzătoarele de păcură şi pentru ochiuri de observare.

Etanşarea focarului la îmbinarea dintre vaporizator şi supraîncălzitorul 1 de

perete se face prin sudură. Pe pereţii din stânga şi dreapta ţevile de vaporizator

se întrepătrund cu cele de supraîncălzitor şi sunt sudate între ele.

Figura 3.5. Vaporizatorul

Pe pereţii din faţă şi din spate unde are loc îngustarea, zona a din figură,

etanşarea se face prin sudarea unor fâşii de platbandă între vaporizator şi

supraîncălzitorul 1.

14

Vaporizatorul este susţinut de ţevile de susţinere exterioare şi de

supraîncălzitorul 1 perete, prin intermediul unor platbenzi de susţinere şi a unor

suporţi de efort constant.

Materialul ţevilor este 15 Mo3, iar grosimea acestora este de 4.5 mm.

Diametrul interior al ţevilor zonei a este de 30 mm, iar al zonei b de 31.8 mm.

Zona a se desfăşoară pe înălţime între cota +1.2 m şi 11.2 m, iar zona b

între cota +11.2 m şi +43.9 m.

Suprafaţa totală de schimb de căldura a vaporizatorului este de 3825 m2, iar

volumul total al acestuia este de 101 m3.

3.4.3. Supraîncălzitorul 1 şi ţevile de susţinere

Supraîncălzitorul 1, redat în figura 3.6, este alcătuit din supraîncălzitorul 1-

a şi supraîncălzitorul 1-b între care se găseşte un colector intermediar, din ţevile

de susţinere şi ţevile plafon.

Supraîncălzitorul 1-a este alcătuit din 1364 ţevi notate cu a în figură, cu

diametrul interior de 26.9 mm şi grosimea de 4.5 mm, situate la o distanţă de 40

mm una de alta, iar supraîncălzitorul 1-b din 684 ţevi, notate cu b în figură, cu

diametrul interior de 31.8 mm şi grosimea de 4.5 mm, situate la 80 mm una de

alta. Materialul ţevilor este oţel 15 Mo3. Ţevile sunt aşezate vertical, iar între ele

se sudează continuu platbanda de etanşare.

15

Figura 3.6. Supraîncălzitorul 1

În pereţii laterali ai supraîncălzitorului 1 perete există orificii pentru gurile

de vizitare, pentru prizele de la aparatele de măsură şi pentru introducerea

suflătoarelor de funingine.

Prin pereţii din faţă intră şi ies ţevile schimbătoarelor de căldură din tirajul

convectiv, cu excepţia economizorului. Toate colectoarele schimbătoarelor de

căldură prin convecţie, cu excepţia economizorului, sunt montate în frontul

cazanului. Pereţii membrană sunt formaţi din două panouri, S1-a şi S1-b, între

care sunt sudate colectoarele intermediare.

Suprafaţa totală de schimb de căldură a supraîncălzitorului1 perete,

respectiv S1-a şi S1-b, este de 2643 m2.

Ţevile de susţinere exterioare, în număr de 12 pe faţă şi 12 pe spate, sunt

din oţel 13CrMo44. Diametrul interior al ţevilor de susţinere de pe faţă, notate

cu c în figură, este de 175 mm, iar grosimea acestora de 30 mm. Diametrul

exterior al ţevilor de susţinere spate, notate cu d în figură, este de 163 mm cu

grosimea de 24 mm. Ţevile de susţinere din faţă susţin toţi colectorii

schimbătorilor de căldură convectivi.

Ţevile de susţinere interioare sunt formate din pânze a câte 4 ţevi fiecare,

notate cu e, f, g, susţin schimbătorii de căldură din tirajul convectiv. Aceste ţevi

sunt dispuse între cota +44.47 m şi cota +84.3 m. Diametrul interior al ţevilor e

este de 38 mm cu o grosime de 5.6 mm, a ţevilor f de 38 mm cu grosimea de 6.3

mm, iar a ţevilor g de 44.8 mm cu o grosime de 6.3 mm. Diametrul şi grosimea

cresc cu sarcinile pe care le preiau.

Ţevile de legătură, notate cu h, dintre colectoarele de ieşire laterale din

supraîncălzitorul 1 perete şi colectorii de intrare a ţevilor exterioare de susţinere

formează ţevile plafon din schimbătorul 1. Suprafaţa de schimb de căldură a

ţevilor de susţinere interioare şi a ţevilor plafon este de 209 m2.

Suprafaţa totală de schimb de căldură a schimbătorului 1 este de 4734 m2.

16

Volumul supraîncălzitorului 1 este de 50.77 m3.

3.4.4. Supraîncălzitorul 2 de înaltă presiune

Supraîncălzitorul 2 de înaltă presiune, S2, este prezentat în figura 3.7. El

este format din 95 de felii dispuse la distanţa de 160 mm una de alta, în

secţiunea transversala a tirajului convectiv, pe o lăţime de 12 m. O felie este

alcătuită din 8 ţevi, supraîncălzitorul având în total 760 ţevi.

Toate ţevile au diametrul interior de 31.8 mm, dar grosimea crescătoare cu

sarcinile şt temperaturile astfel: cele notate cu a au grosimea de 3.2 mm, cele

notate cu b au 3.6 mm grosime, cele c au 4.5 mm grosime, iar cele d şi e au o

grosime de 5.6 mm.

Materialul ţevilor a, b, c, d este oţel 13CrMo44, iar a ţevilor e este 13

Mo910.

Supraîncălzitorul S2 este susţinut de ţevile de susţinere interioare.

Suprafaţa de schimb de căldura a supraîncălzitorului S2 este de 5669 m2, iar

volumul interior de 35.13 m3.

Figura 3.7. Supraîncălzitorul 2

3.4.5. Supraîncălzitorul 3 de înaltă presiune

17

Supraîncălzitorul 3 de înaltă presiune, S3, este format din 32 de felii dispuse

în secţiunea transversală a cazanului la distanţa de 640 mm una de alta.

Figura 3.8. Supraîncălzitorul 3

O felie are forma U, ca în figura 3.8, şi se compune din 23 de ţevi. El se

desfăşoară pe o înălţime de 3.79 m şi pe 12 m între faţa şi spatele cazanului.

Supraîncălzitorul are în total 736 ţevi cu diametrul interior de 31.8 mm.

Ţevile notate cu a sunt din oţel X20CrMoV121 şi au grosimea de 5.6 mm.

Ţevile notate cu b, c, d sunt din oţel 10CrMo910 dar au grosimi diferite. Ţevile

b au 6.3 mm grosime, ţevile c au 7.1 mm grosime, iar ţevile d au 5.6 mm

grosime.

Suprafaţa totală de schimb de căldură a supraîncălzitorului S3 este de 1827

m2, iar volumul interior fără colectoare de 10.4 m3.

3.4.6. Supraîncălzitorul intermediar 1

Supraîncălzitorul intermediar 1, SI1, se compune din 95 felii dispuse la

distanţa de 160 mm una de alta în secţiunea transversală a tirajului convectiv.

O felie are forma de W, cum se observă şi din figura 3.9. Fiecare felie este

compusă din 10 ţevi. Supraîncălzitorul are în total 950 ţevi.

18

Figura 3.9. Supraîncălzitorul inermediar 1

Diametrul interior al ţevilor este constant, de 51 mm, ca şi grosimea

pereţilor, de 3.2 mm, dar calitatea materialului diferă. Ţevile notate cu a în

figură sunt din St 35.8 /II, cele b din 15 Mo3, iar cele c din 13CrMo44.

Supraîncălzitorul intermediar 1 este susţinut de ţevile de susţinere

interioare, fiind dispus pe lăţimea de 12 m a cazanului.

Suprafaţa totală de schimb de căldură este de 7889 m2, iar volumul interior

este de 104 m3.

3.4.7. Supraîncălzitorul intermediar 2

Supraîncălzitorul intermediar 2, SI2, se compune din 47 felii dispuse la

distanţa de 320 mm una de alta în secţiunea transversală, de 12 m, a tirajului

convectiv.

O felie a forma de U, ca în figura 3.10 şi este compusă din 24 ţevi.

19

Figura 3.10. Supraîncălzitorul intermediar 2

Diametrul interior al ţevilor este constant, de 38 mm, ca şi grosimea

pereţilor, de 3.2 mm, dar calitatea materialului diferă. Ţevile notate cu a în

figură sunt din X20CrMoV121, cele b din X20CrMo910, cele c din 13CrMo44,

iar cele d din15Mo3.

Supraîncălzitorul intermediar 2 este susţinut de ţevile de susţinere

interioare.

Suprafaţa totală de schimb de căldură este de 2857 m2, iar volumul interior

este de 38 m3.

3.5. Aerisirea, golirea şi injecţiile

Aerisirile şi golirile cazanului sunt grupate astfel:

• aerisirile pe partea de înaltă presiune sunt aduse toate la o pâlnie situată la

cota +12 m;

• aerisirile pe partea de medie presiune sunt aduse toate la o altă pâlnie

situată la cota +12 m;

• golirea economizorului şi vaporizatorului sunt aduse toate la un colector

situat la cota +3.5 m, care se goleşte la rândul său în expandorul

atmosferic al cazanului;

20

• golirile supraîncălzitorilor de înaltă presiune sunt aduse toate la un

colector situat la cota +12 m, care se goleşte în expandorul atmosferic.

Din expandorul atmosferic apa neexpandată se goleşte în rezervorul de

puncte joase de unde se repompează la secţia chimică.

O conductă de la partea superioară a recipientului de pornire aduce aburul la

supraîncălzitorul 2 de înaltă presiune. Partea inferioară a recipientului este legată

printr-o conductă cu armătura de izolare şi reglare la expandorul de pornire.

Injecţiile, atât cele de înaltă presiune cât şi cele de medie presiune, au o

linie principală pe care sunt montate în ordine: filtru, ventil de reglaj, ventil de

izolare, clapetă antiretur.

Există şi o linie de ocolire a ventilului principal cu un ventil manual.

3.6. Armăturile de siguranţă ale cazanului

Armătura de siguranţă este constituită din supapele de siguranţă de înaltă şi

medie presiune. De menţionat că la cazanul 4 şi 5 de la Rovinari rolul

supapelor de siguranţă de înaltă presiune (care în acest caz lipsesc) este luat

de staţiile de by-pass de înaltă presiune.

Supapele de siguranţă de înaltă presiune sunt supape cu arc şi impuls. Ele

pot deschide la suprapresiune numai datorită învingerii forţei elastice a arcului

de către forţa de presiune a aburului sau comandate de o supapă de impuls.

Fiecare supapă de siguranţă de înaltă presiune are o supapă de impuls

comandată cu ajutorul aerului comprimat, ca în figura 3.11, care deschide la o

presiune maximă de 212 bar (216 ata).

21

Figura 3.11. Supape de siguranţă înalta presiune

Schema de racordare şi funcţionare a staţiilor de by-pass de înaltă presiune

ca supape de siguranţă de înaltă presiune este redată în figura 3.12.

Staţiile by-pass înaltă presiune au următoarele funcţiuni:

• funcţia de reglare a presiunii în cazan, pe partea de înaltă presiune, cu

ajutorul servomotorului cu viteză redusă cu un timp de deschidere

completă ventil abur în 45 s şi ventil injecţie în 60 s ;

• funcţia de deschidere rapidă la creşterea presiunii în cazan pe partea de

înaltă presiune la prima limită (206 bar, respectiv 210ata), cu ajutorul

servomotorului cu viteză rapidă, comandat prin manometru de contact, cu

un timp de deschidere completă ventil abur de 6 s şi ventil de injecţie de

15 s ;

• funcţia de supapă de siguranţă înaltă presiune la creşterea presiunii în

cazan până la limita a doua (212 bar, respectiv 216 ata), cu un timp de

deschidere de 0.2 s.

22

Figura 3.12. Supape de siguranţă şi staţii by-pass înaltă presiune

Funcţia de supapă de siguranţă este realizată mecanic, ca urmare a creşterii

presiunii aburului până la valoarea de învingere a forţei de închidere datorată

resortului antagonist, sau comandată cu ajutorul supapelor de impuls acţionate

23

electric de presostate. Pentru menţinerea în poziţie închis a supapelor de impuls

electromagneţii trebuie să fie în permanenţă sub tensiune.

Supapele de siguranţă medie presiune sunt supape acţionate pneumatic cu

abur sau supape de impuls, având schema principială din figura 3.13.

Figura 3.13. Supape de siguranţă supraîncălzitor intermediar

Ca urmare a deschiderii ventilului 2 se descarcă în atmosferă presiunea de

deasupra pistonului 3 al supapei principale. În acest fel forţa de pe suprafaţa

inferioară a pistonului depăşeşte forţa de pe suprafaţa superioară, pistonul este

24

împins în sus şi deschide secţiunea de evacuare a aburului supraîncălzit

intermediar în atmosferă. La scăderea presiunii la valoarea normală supapa de

impuls se închide, ca urmare ventilul 2 se închide şi presiunea deasupra

pistonului 3 creşte, ceea ce conduce la închiderea supapei principale.

Supapele de siguranţă medie presiune pot fi acţionate şi electric; la

atingerea presiunii în partea de medie presiune de 65 bar se realizează un contact

la un presostat, care pune sub tensiune electromagnetul ventilului 2. Deschiderea

ventilului 2 comandă ca mai sus deschiderea supapei principale.

Totodată, supapele de siguranţă înaltă presiune şi medie presiune pot fi

acţionate şi prin comandă la distanţă din camera de comandă, acţionând asupra

butoanelor ce comandă electromagneţii ventilelor de siguranţă de impuls.