1. UVOD
U ovome Upustvu dat je prikaz rada, pogonskih stanja bloka, upravljanja sa blokovskim
postrojenjima, te prikaz ekscesnih situacija koje se javljaju u toku rada bloka instaliranim u TE
"Kakanj". U TE "Kakanj" ukupno je instalirano sedam blokovskih postrojenja i to četiri bloka od
po 32 MW koja nisu u funkciji od 2002. godine, te dva blokovska postrojenja od 110 MW i
jedan blok od 230 MW instalisane snage. Glavni djelovi blokovskoh postrojenja, upućivanje
istih u pogon, rad istih, te utjecaj blokovskih postrojenja na okolinu biti će prestavljen u
narednom dijelu ovoga Upustva.
2. OPIS BLOKOVA SA OSNOVNIM TEHNIČKIM KARAKTERISTIKAMA
2.1. Opis bloka broj 7. sa tehničkim karakteristikama
Blok 7, snage 230 MW, izrađen je kao etapa Kakanj V u TE "Kakanj", kao poseban objekt u
blizini već postojećeg dijela preduzeća. Uzgradnju bloka 7 napravljen je dio zajedničkih
postrojenja za blok 8 – etape Kakanj VI, čija je izgradnja planirana u budućnosti. Pod pojmom
zajedničkih postrojenja misli se na pripadajući dimnjak, dopremu uglja, otpremu pepela i šljake.
Blok je pušten u pogon 1988. godine, i na njemu je ostvarena proizvodnja od 4.751.038 MWh uz
24.509 sati rada. Nosilac većine projektnih poslova je bio "Energoinvest" Sarajevo, kao i
isporučioci velikog dijela opreme. Isporučioci najvećeg dijela opreme su partneri iz bivše
Čehoslovačke, koji su nastupali preko firme "Škoda - export" iz Praga.
Glavni dijelovi blokovskog postrojenja su:
Kotao,
Obilazne stanice (by – pass),
Turbina,
Generator,
Kondenzator,
Kondenz – pumpe,
Niskotlačna regeneracija,
Spremnik napojne vode,
Napojne pumpe,
Visokotlačna regeneracija,
Sistem rashladne vode,
Sistem hlađenja na bloku,
Hemijska priprema vode,
Sistem dopreme uglja,
Sistem otpreme šljake i pepela.
2.1.1. Kotao
Kotao je sa međupregrijanjem pare (MPP) i sa prinudnom cirkulacijom vode u ekranskom
dijelu. Prvi i drugi promajni put su membranizirane izvedbe. Potpala kotla se vrši uljnim
gorionicima. Kao pogonsko gorivo za uljne gorionike koristi se lož ulje. Lož ulje je deponovano
u zajednički spremnik, iz kojega cijevnim sistemom i pumpom, lož – ulje se distribuira prema
svoakom od gorionika. Ukupno na kotlu ima osam uljnih gorionika. Po dostizanju parametara za
paljenje uglja na scenu stupaju mlinske linije u kojima se melje ugalj i preko kanala šalje u
ložište kotla gdje izgara. Kotao je opremljen je sa osam mlinskih linija čija se vatra sučeljava nad
dva grotla (mjesta odvoda šljake). Ugalj se za mlinove doprema dodavačima (grabuljasti
transporteri) iz kotlovskih bunkera (8x300 t). Opterećenje mlinske linije se regulira promjenom
brzine vrtnje dodavača uz konstantnu visinu sloja uglja. Temperatura u ložištu kotla nastala
izgaranjem uglja iznosi oko 1650 °C. Kao produkt izgaranja uglja javlja se šljaka i dimni plinovi
koji u sebi sadrže određenu količinu pepela. Odvod šljake se odvija tečenjem. U grebačima
šljaka se vodom podhlađuje i sistemom transporta ista se transportira na deponiju šljake.
Produkti izgaranja predaju toplinu ekranskom dijelu, potom izlaznim pregrijačima pare (PP III,
PP IV i PP V). Membranski dio gornjeg dijela promajnog puta čine PP A i B. Bočni pregrijač na
prelaz u II cug je pregrijač PP C, a prednja stijena II cuga i takozvani «plameni prag» je pregrijač
PP D. U drugom promajnom putu su smješteni MPP II, MPP I, PP II i ekonomajzer (zagrijač
vode), koji su pričvršćeni na zavjesni pregrijač. Bočne stjene II cuga i zadnja stijena čine
pregrijač PP E. U trećem promajnom cugu su smješteni zagrijači zraka, koji su riješeni sa četiri
etaže. Oni su smješteni van kotlovnice i samo su natkriveni.
Kotao se snabdjeva zrakom sa dva potisna ventilatora čije se opterećenje regulira
zakretanjem regulacionog vijenca. Zrak se iza potisnih ventilatora zagrijeva na zagrijačima
zraka, a potom se dijeli na primarni zrak koji služi za transport ugljenog praha iz mlinova i
sekundarnog zraka koji se dovodi direktno na gorionik. Dio hladnog zraka, ispred zagrijača
zraka, vodi se na mlonove i isti se koristi za regulaciju temperature smješe.
Odsis dimnih plinova se vrši sa dva dimna ventilatora koji su smješteni iza elektrofiltera, a
ispred 300 – metarskog dimnjaka. Regulacija temperature PP se vrši sa četiri ubrizgavanja vode,
a regulacija temperature MPP sa trokrakim ventilom na bifluxu i ubrizgavanjem ispred MPP II.
Za čišćenje kotla su ugrađena 44 rotaciona parna puhača, na 22 pozicije (lijevo i desno).
Tehnički podaci kotla su:
Proizvođač
«SES» Tlmače – Slovačka,
Nominalni kapacitet
760 t/h (211,11 kg/s),
Otimalni kapacitet
610 t/h,
Minimalni kapacitet (50%)
380 t/h,
Količina MPP
660 t/h,
Nominalna temperatura PP i MPP
535 °C (
-10
/
+5
°C),
Temperatura MPP pred kotlom
332 °C,
Pritisak pregrijane pare PP
17,8 MPa (178 bara),
Pritisak MPP
4,22 MPa (42,2 bara),
Temperatura napojne vode
243 °C (
+10
/
-5
°C),
Max. temperatura zraka
355 °C,
Nominalni pritisak PP
17,46 MPa (174,6 bara),
Konstrukcioni pritisak u bubnju
20,22 MPa (202,2 bara),
Stepen korisnosti
87,5 %,
Učinak po optimalnom kapacitetu
88 %,
Maksimalni kapacitet mlinova
8x35 t/h,
Minimalna toplotna moć goriva
10.800 kJ/kg.
Protok VT by – passa
2x190 t/h
Pritisak ispred VT by – passa
16,5 MPa,
Pritisak iza VT by – passa
2,3 MPa,
Maksimalna temperatura iz VT by – passa
340 °C,
Protok NT by – passa
2x200 t/h
Pritisak iza NT by – passa
0,6 MPa,
Maksimalna temperatura iz NT by – passa
190 °C.
2.1.3. Turbina
Turbina je akciona, trokućišna, kondenzaciona, sa sedam nereguliranih oduzimanja.
Aksijalne sile su izbalansirane dvosmjernim tokom pare u sva tri kućišta. Prvo i drugo
oduzimanje je sa NT dijela turbine. Treće, četvrto,peto i šesto oduzimanje sa ST dijela, a sedmo
oduzimanje je iza VT dijela turbine. Regulacija turbine je elektrohidraulička. Pregrijana para iz
kotla ulazi u VT dio preko dva brzozatvarajuća (BZ) i četiri regulaciona ventila (RV), a
međupregrijana para ulazi u ST dio preko dva BZ ventila i dva regulaciona ventila. Iz ST dijela
turbine para prestrujnim parovodom ide u NT dio, a potom u kondenzator.
Svaki rotor turbine (VT, ST i NT) ima svoja dva radijalna klizna ležaja, a aksijalni ležaj je
smješten između VT i ST dijela. Fiksna točko kućišta je na sredini NT dijela. Podmazivanje
ležaja je u radu osigurano sa glavne uljne pumpe, smještene u prednjem ležajnom bloku, a van
pogona pomoćnom uljnom pumpom uronjenom u rezervoar. U uljni rezervoar turbine stane 28
m
3
turbinskog ulja.
Turbina je snabdjevena prekretnim strojem, smještenim između ST i NT dijela turbine, koji
služi za zakretanje turbine kod hlađenja pri obustavi iste (sprečavanje deformacija rotora). Kod
uključenja zakretnog stroja koristi se visokotlačna pumpa za podizanje rotora.
Tehnički podaci za turbinu su:
Proizvođač
«Škoda» Plzen, Češka,
Nominalna snaga na stezaljkama generatora
230 MW,
Nominalni broj okretaja
3000 o/min,
Pritisak pare ispred VT BZV
16,2 MPa,
Nominalna temperatura ispred VT i ST BZV
530 °C,
Pritisak pare iza VT dijela
4,003 MPa,
Nominalna temperatura rashladne vode
27 °C,
Maksimalni pritisak iz regulacionog kola
14,5 MPa.
2.1.4. Generator
Rotor turbine pokreće rotor generatora na čijim se namotajima statora indukuje struja.
Generator je trofazni, sinhroni sa tiristorskom pobudom bez dodatnih rotirajućih dijelova u vidu
budilice. Generator se hladi vodikom koji je pod pritiskom od 3 bara. Vodik se u generatoru
hladi kondenzatom na hladnjacima koji su smješteni u samom kućištu statora. Dodatno hlađenje
statora vrši se stalnom cirkulacijom vode u tzv. sistemu statorske vode. Statorska voda se hladi
dijelom kondenzata iza KP I° u hladnjacima statorske vode. Za praćenje temperatura namotaja
statora instalisano je 60 termoparova i 18 termoparova za mjerenje temperature statora..
Sprečavanje izlaska vodika iz generatora izvršeno je brtvenim uljem na brtvenicama. Na oba
kraja generatora postoje po dvije brtve na koje se dovodi brtveno ulje. Na vanjske brtve, sa
strane zraka, se dovodi ulje sa turbine, a na unutarnje, sa strane vodika, dovodi se ulje sa pumpi
brtvenog ulja. Za normalan rad ovoga sistema potrebno je 4 m
3
turbinskog ulja. Rad generatora
bez vodika proizvođač ne preporučuje.
Rotor generatora ima dva radijalna klizna ležaja, a podmazivanje se vrši sa zajedničkog
sistema za podmazivanje ležajeva turbogeneratora.
Dopuna vodika u generator vrši se iz cjevovoda sa zajedničke elektrolizne stanice vodika.
Ispod generatora smješteno je postrojenje sa bocama CO
2
. Isti se koristi kao medij kod punjenja
i pražnjenja generatora vodikom radi sprečavanja nastanka eksplozivne smješe zraka i vodika.
Tehnički podaci za generator su:
Tip
2H6688/2VH,
Proizvođač
«Škoda» Plzen, Češka,
Aktivna snaga
230 MW,
Prividna snaga
270,5 MW,
Napon statora
15,75 kV (± 5%),
Struja statora
9920 A,
Napon pobude
104 – 350 V.
2.1.5. Kondenzator
Niskotlačni (NT) dio turbine je simetričan sa privodom pare na sredini i sa po četiri reda
lopatica u oba smijera. Kondenzator se sastoji iz dva dijela (identična) uz svaku polovinu NT
dijela turbine. Kondenzat se podhlađuje na snopovima mesinganih cijevi, prečnika Ø 25x1, kroz
koji struji rashladna voda. U kondenzator je ugrađeno 15.000 cijevi dužine 10 m. Vakum u
kondenzatoru se održava stalnim radom jednoga vodenog ejektora sa 100 – postotnom rezervom.
2.1.6. Kondenz – pumpe (KP)
Pumpe kondenzata, koje imaju ulogu transporta kondenzata iz kondenzatora do spremnika
napojne vode, su rješene dvostepeno. Postoje dvije trase, jedna je radna trasa a druga je 100 –
postotna rezerva. Kondenz – pumpe I° kondenzat iz kondenzatora, preko sita na usisu, tlače kroz
kondenzator odušnih para (KOP), ljetni hladnjak kondenzata (LJHK), hladnjak statorske vode
(HSTV) i hladnjak vodika (H H
2
). Kondenzator odušnih para (KOP) ima funkciju preuzimanja
topline iz pare sa zadnjih turbinskih brtvi, koje odsisava ventilator. Ljetni hladnjaci kondenzata
imaju funkciju hlađenja dijela kondenzata koji ide na hladnjake statorske vode i hladnjake
vodika. U njima se kondenzat hladi dekarbonizovanom vodom iz dekarbonizacije, koja poslije
ide u bazen rashladnih tornjeva. Ovi hladnjaci se uključuju (često rade obe trase) kad
temperatura kondenzata prelazi 33 °C. Dio kondenzaza iz ljetnih hladnjaka ide na hladnjake
statorske vode i hladi vodu koja u zatvorenom sistemu, uz dopunu, hladi namotaje statora, a dio
ide na hladnjake vodika u kućištu generatora.
Iza ovih izmjenjivača topline kondenzat ide na postrojenje za poliranje, koje ima ulogu
prečišćavanja kondenzata. Ovo postrojenje ima dvije trase kapaciteta po 280 m
3
/h, aneophodno
je na ulasku bloka u pogon, posebno poslije dužih zastoja bloka. Jedna trasa se sastoji od jednog
kationskog jako kiselog izmjenjivača i jednog mješanog izmjenjivača. Po potrebi mogu raditi
obje trase istovremeno, a postoji obilaznica koja omogućava rad bloka bez poliranja kondenzata..
Po zasićenju izmjenjivača mora se provesti regeneracija.
Sav kondenzat se skuplja na usisu KP II° koje tlače kondenzat preko niskotlačnih zagrijača u
spremnik napojne vode.
Tehnički podaci za kondenz – pumpe:
a) KP I°:
-
Tip: Sigma 350-CJAV-510-42/2-LU-FE
-
Protok: 176,2 l/s,
-
Snaga: 158 kW,
-
Visina dizanja: 70 mVS
b) KP II°:
-
Tip: Sigma 250-CJN-460-38/3-OY-F/2F
-
Protok: 168 l/s,
-
Snaga: 440 kW,
Kapacitet otplinjača
204,5 kg/s,
Projektni nadpritisak
10 bara,
Radni pritisak
8,7 bara,
Masa praznoga aparata
5500 kg.
2.1.9. Napojne pumpe
Za napajanje kotla vodom koriste se tri napojne pumpe, pogonjene elektromotorom. Iste su
smještene u strojarnici na koti 0,00 m. Dvije pumpe rade u normalnom pogonu, a jedna je u 50 –
postotnoj rezervi. Opterećenje pumpe se regulira promjenom broja okretaja pumpi uz pomoć
hidrauličke spojke. Pumpa se sastoji od predpumpe, koja je spojena na elektromotor (ista je
jednostepena sa dvostranim ulazom), i pumpe koja je po konstrukciji centrifugalna i višestepena,
a ista je spojena preko hidrauličke spojke na elektromotor. Hlađenje elektromotora se vrši
zrakom koji je ohlađen na hladnjacima. Uljni sistem pumpe sadrži 1544 litra ulja (tip Fluid 125).
Tehnički podaci za napojne pumpe su:
a) Napojna pumpa tipa Sigma 200 CHM
Temperatura napojne vode
168 °C,
Dobavna količina
410 t/h,
Broj okretaja
4221 o/min,
Ulazna snaga
4139,7 kW.
b) Hidraulička spojka tip VOITH R17 K 550
Maksimalna prenesena snaga
5200 kW,
Broj okretaja motora
1490 o/min,
Broj okretaja pumpe
4221 o/min,
Maximalna temperatura rashladne vode
35 °C,
Regulacioni opseg
2000 do 4221 o/min.
c) Trofazni asinhroni elektromotor tip DOLMER SYJ-e 154t
Nominalna snaga
5500 kW,
Nominalni napon
6000 V,
Broj okretaja
1490 o/min,
Frekvenca
50 Hz.
d) Predpumpa tip Sigma 200 QHD
Dobavna količina
440 t/h,
Broj okretaja
1490 o/min,
Temperatura napojne vode
168 °C,
Snaga pumpe
93,6 kW.
2.1.10. Visikotlačna regeneracija
Iza napojnih pumpi, na trasi napojne vode, ugrađena su dva visokotlačna zagrijača vode
(VTZ – 1 i VTZ – 2). Grijanje vode u VTZ – 1 osigurano je parom VI oduzimanja sa ST dijela
turbine, dok je grijanje vode za VTZ – 2 osigurano preko VII oduzimanja iza VT dijela turbine.
Oba VT zagrijača imaju zajednički obilaz i u slučaju kvara na jednom isključuje se iz pogona
oba zagrijača. Povratni kondenzat iz VTZ – 2 ide u VTZ – 1 , a povratni kondenzat iz VTZ –1
ide u spremnik napojne vode. Sa parne strane zagrijači su povezani sa otplinjačem. Cijevni
registar zagrijača je izveden je sa kolektorskim razvodom, a strujanje pare i napojne vode je tako
izvedeno da je osigurano podhlađivanje pregrijane pare, kondenzacija i hlađenje kondenzata u
tijelu zagrijača.
Karakteristika visokotlačnih zagrijača data je u tabeli.
