Rekonstrukce systému centrálního zásobování teplem

| Energetické investiční celky | Energy investment units | Энергетические инвестиционные комплексы |
Rekonstrukce systému centrálního
zásobování tepla v Bruntále
Autor v článku popisuje stávající systém centrálního zásobování teplem (CZT) v Bruntále, zaměřuje se na popis stavu před rekonstrukcí
a přibližuje aktuální stav s ohledem na výrobní údaje a dopad do zlepšení stavu životního prostředí v tomto městě. Konkrétně se pak
zaměřuje na přípravnou fázi před rekonstrukcí, popisuje jednotlivé etapy. Blíže se pak věnuje jednotlivým technologiím, čili kotli,
systému napájení, pneudopravě, vzduchovým okruhům kotle nebo technologii odsíření.
Systém zásobování objektů centrálními výtopnami v plánku města
POPIS CZT V BRUNTÁLE
TEPLO BRUNTÁL a.s. byla založena jako
100 % dceřiná společnost Města Bruntál v rámci procesu privatizace státního podniku Bytový
podnik, s. p. Bruntál. Společnost vyrábí a dodává svým zákazníkům v tomto městě do jejich
objektů prostřednictvím objektových předávacích stanic nebo výměníkových stanic, případně
přímo z domovních kotelen, tepelnou energii
(teplo pro vytápění, teplo pro ohřev vody, teplou vodu) jak ze svých vlastních tepelných zdrojů, tak z pronajatých městských kotelen, které
provozuje na základě nájemních smluv.
Zákazníky tvoří obyvatelé města (domácnosti 83 %), školská zařízení (čtyři základní
školy, tři mateřské školy), zdravotnická zařízení
(domov pro seniory, dům s pečovatelskou službou, nemocnice), kulturní a sportovní zařízení
(divadlo, krytý plavecký bazén, wellness centrum, kino, společenský dům, knihovna, dvě
8
střediska volného času pro mládež) i podnikatelská zařízení (restaurační zařízení, pojišťovna,
obchody atd.). V souvislosti s tím společnost
také provádí a zabezpečuje měření a regulaci
tepla včetně servisu. Dále údržbu, opravy, demontáže, montáže zařízení aj. technologie nezbytné pro výrobu a rozvod tepla včetně venkovních rozvodů a připojování nových odběratelů. Zajišťuje také poradenskou činnost v oblasti centrálního zásobování teplem a teplou
vodou.
Společnost vlastní a provozuje čtyři centrální výtopny s výkonem nad 6 MW - CV Dolní
na ulici Zeyerova, CV Květná II (ul. Okružní),
Květná III (ul. Květná) a CV Smetanova (ul.
Smetanova), přičemž Květná II a III nyní slouží
jako záložní a k pokrytí případných sezónních
výkyvů. Dále společnost TEPLO BRUNTÁL provozuje čtyři domovní kotelny a jednu kogenerační jednotku na zemní plyn.
Zdrojem s největším výkonem i nejvyšším
počtem konečných odběratelů je Centrální výtopna Dolní. Teplo je zde vyráběno spalováním
hnědého uhlí HP1AD ve čtyřech kotlích. Aditivum přidávané do paliva je používáno pro snížení emisí SO2. Uhlí z Mostecké uhelné nebo
dolu Bílina je dováženo vlaky a kamiony na nově vybudovanou zastřešenou skládku. Na skládce je využívána technologie, která omezuje
prašnost. Do provozních zásobníků jednotlivých
kotlů je uhlí dopravováno zakrytými pásovými
dopravníky. Na kotelně proběhla ekologizace
a nyní má dva stupně odprášení.
V 1. stupni probíhá gravitační odlučování
větších pevných částic, v 2. stupni prostřednictvím látkových filtrů dochází k zachycení ostatních tuhých částic. Síra je eliminována přidáváním aditiva do paliva a CO pak prodlevou při spalovacím procesu tohoto aditivovaného paliva.
Systém řízení a provozu kotlů je automatizován.
| Energetické investiční celky | Energy investment units | Энергетические инвестиционные комплексы |
výkonu 8 t/h, jmenovitém tlaku páry 1,32
MPa, jmenovité teplotě páry 220°C s teplotou
napájecí vody 105°C.
Palivem bylo hnědé severočeské uhlí aditivované vápenným hydrátem (HP1AD) pro snížení emisí SO2. Pára vyrobená v kotlích byla rozvedena do předávacích stanic pára-voda rozmístěných ve městě. Následně ohřátou teplou
vodou byly vytápěny byty a občanská vybavenost.
V letech 1996 až 1997 byla provedena rekonstrukce těchto kotlů, při které byly rošty nahrazeny topeništi s prvky fluidní techniky. Tato
rekonstrukce díky zkvalitnění spalovacího procesu přinesla lepší využití energie z paliva i snížení emisí.
V letech 2001/2002 byla provedena modernizace tepelného hospodářství části okresního města Bruntálu, reprezentované sídlišti
Dolní a Chelčického, to je 2 820 bytů v 88 stavebních objektech, což představovalo dodávku
tepla a TUV ve výši 160 000 GJ/rok. Tato modernizace spočívala v nahrazení parních rozvodů v délce 14 km teplovodními, dále pak nahrazením čtyřtrubkového sekundárního teplovodního systému dvoutrubkovým za použití předizolovaného potrubí, instalaci 88 kusů tlakově
nezávislých, objektových, předávacích stanic
a instalaci moderního řídícího a monitorovacího
systému.
V samotné Centrální výtopně Dolní byla
v rámci této rekonstrukce realizována výměníková
stanice o celkovém tepelném výkonu 23,5 MW.
Pro jistotu provozu v zimním období a možnosti odstávky uhelných kotlů v letním období byla
v CV Dolní (jako špičkový zdroj tepla) vybudována plynová kotelna o dvou kotlích po 3 MW.
Letecký snímek na teplárenský zdroj
Pohled na technologie před rekonstrukcí
Z kotlů se vyrobená pára přivádí do centrální
výměníkové stanice, která je součástí výtopny.
Přiváděná pára předává teplo prostřednictvím
výměníků tepla - ohřívá vodu (teplonosné médium), sloužící dále k zajištění vytápění a pro
ohřev TUV odběratelům.
Rozvod teplonosného média k jednotlivým
objektovým (domovním) předávacím stanicím
(OPS, DPS), umístěných na patách domů, tj.
k jednotlivým odběratelům, je zajištěn pomocí
nových distribučních rozvodů vybudovaných
v roce 2002. Data z OPS a dostupných zdrojů
jsou předávána komunikačními kabely na centrální dispečink společnosti a dispečer tak má
možnost regulovat výrobu a dodávky tepla do
jednotlivých OPS (DPS).
Na CV Dolní je umístěna rovněž nová teplovodní plynová kotelna sloužící jako špičkový
zdroj. Je využívána zejména v letním období při
odstávce uhelného zdroje v rámci jeho pravidelné údržby, čímž je zamezeno výluce v dodávkách tepla.
STAV PŘED REKONSTRUKCÍ
Uhelná parní výtopna CV Dolní byla postavena v sedmdesátých letech 20. století. Jejími hlavními technologickými zařízeními byly čtyři roštové kotle ČKD Dukla z roku 1976, o jmenovitém
PŘÍPRAVA REKONSTRUKCE
Dlouhodobým provozováním kotlů došlo
u všech čtyř kotlů ke snížení dosažitelného výkonu, poklesu účinnosti pod 80 % a nárůstu
opotřebení. To vše mělo dopad na jejich spolehlivost, efektivnost a funkčnost. Další související
zařízení jako ventilátory, kompresory, dmychadla a podobně je již dostaly na hranici životnosti
a také vykazovaly sníženou spolehlivost. Z těchto důvodů byla v roce 2010 zahájena příprava na
kompletní rekonstrukci CV Dolní.
Základním cílem rekonstrukce, v návaznosti na předchozí již zmiňované investice a opatření, bylo snížení emisní zátěže obyvatelstva
města a splnění emisních limitů velkých zdrojů
(zdroje s tepelným příkonem do 50 MW) požadovaných nařízením vlády č. 146/2007 Sb. a platných od 1. 1. 2018.
Dosažení základního cíle snížení emisní zátěže
a prioritního úkolu rekonstrukce kotlů na centrální výtopně TEPLO Bruntál a.s. bylo možné
dvojím způsobem:
Prostou výměnou stávajících kotlů za nové
nízkoemisní kotle spalující uhlí.
Využití kombinované výroby tepla a elektrické energie, případně OZE.
9
| Energetické investiční celky | Energy investment units | Энергетические инвестиционные комплексы |
Pro posouzení obou možností bylo zpracováno několik studií a posudků, z nichž vyšla nejvýhodněji varianta výměny stávajících kotlových
jednotek se snížením celkového výkonu zdroje,
přesněji výměna dvou stávajících kotlů za nové
o stejném výkonu a jednoho o polovičním výkonu. Ke snížení celkového výkonu zdroje bylo přistoupeno s ohledem na snížení předpokládaných odběrů a zvýšení provozní účinnosti zejména v letních měsících. Dále bylo rozhodnuto, že čtvrtý stávající kotel nebude rekonstruován a zůstane jako provozní záloha.
Jako zdroj tepla bylo zvoleno stávající palivo a již osvědčený způsob spalování paliva na
roštu s prvky fluidní techniky, která dovoluje
dosáhnout požadovaných emisních parametrů
přímo ve spalovací jednotce. Původní jednotky
byly nahrazeny jednotkami s vyšší účinností.
Nově byla doplněná možnost aditivování přímo
ve výtopně. Takto je umožněna větší flexibilita
provozu výtopny při dosažení všech požadovaných emisních parametrů pro tzv. budoucí
zdroje na pevná paliva v kategorii velké stacionární energetické zdroje.
Záměry tohoto typu rekonstrukce lze financovat s dotační podporou z evropských
strukturálních fondů prostřednictvím Operačního programu Životní prostředí. Proto nechalo
vedení společnosti tento záměr posoudit a výsledkem byla, po předložení všech potřebných
materiálů a studií, žádost o poskytnutí podpory
z operačního programu: Životní prostředí, výzva č. 38. výzva OPŽP, Prioritní osa 2 - Zlepšování kvality ovzduší a omezování emisí, Primární oblast podpory 2.2 - Omezování emisí, Podoblast podpory 2.2.a) Kotelny nad 5 MW. Žádost byla vyřízena kladně a dotace EU z OPŽP
byla poskytnuta ve výši 34 % a ze státního rozpočtu ve výši 2 %.
Byly definovány zásadní požadavky rekonstrukce:
Výroba páry při zachování současných parametrů tlaku a teploty.
Fluidní kotel nebo roštový kotel s prvky fluidního spalování.
Schopnost souběžného provozu staré současné a nové technologie.
Spalování aditivovaného hnědého uhlí
(HP1AD).
Možnost plynulé regulace výkonu kotle od
3 do 8t páry/hod, resp. od 1,5 do 4t páry/hod.
Optimální emise, při dodržení co nejvyšší
účinnosti.
Dodržení emisních limitů podle platné legislativy a rozhodnutím příslušného krajského úřadu.
Dosažení účinnosti nových kotlů min.
86 %, max. koncentrace SO2 ve spalinách
1 500 mg.Nm-3, regulačního rozsahu kotlů
37,5 ÷ 120 % jmenovitého výkonu, max.
teploty fluidní vrstvy 950°C.
Výsledkem příprav bylo vypsání výběrového
řízení na tuto rekonstrukci: 24. 5. 2013 vypisuje
společnost TEPLO BRUNTÁL a.s. prostřednictvím
10
smluvní kanceláře MT Legal s.r.o., advokátní
kancelář veřejnou zakázku „Kompletní rekonstrukce uhelné výtopny na CV Dolní v Bruntále“.
Vítězem výběrového řízení se stala společnost
UCHYTIL s.r.o., se kterou TEPLO BRUNTÁL a.s.
podepisuje 9. 1. 2014 smlouvu o dílo.
I. ETAPA REALIZACE
Komplexní rekonstrukce uhelné výtopny
na CV Dolní v Bruntále byla rozdělena do dvou
navazujících etap – Dílo I a Dílo II. V roce 2014
bylo realizováno Dílo I obsahující demontáž
stávajícího kotle K4, včetně periferií a následně
výstavbu nového kotle K4.1 o jmenovitém výkonu 4t/hod a instalace nových zařízení dávkování paliva, ventilátorů kotle K4.1, kompresorovny, zařízení pneudopravy kotle K4.1, napájecích čerpadel, vytápění administrativní části kotelny, nového parního rozdělovače a dále
parních a kondenzátních rozvodů spojujících
výměníkovou stanici s kotelnou.
Nezbytnou součástí Díla I byly i stavební
úpravy související s demontážemi a úpravami
samotné stavební povolení realizační a výrobní
projektová dokumentace byly součástí dodávky
zhotovitele díla.
Počátkem dubna 2014 byl kotel K4 uvolněn
k demontáži a tak se práce mohly rozběhnout
naplno i v přímo v místě rekonstrukce – na kotelně CV Dolní. Demontáže trvaly pět týdnů,
současně s nimi probíhala výroba spalovací komory, rozdělovače a dalších komponent ve výrobních halách divize Energetika v Hodoníně
a dále výběrová řízení na důležité komponenty
technologií (čerpadla, ventilátory, armatury,
polní instrumentace...). Při odstranění železobetonových výsypek jsme přistoupili k odřezání
výsypek do požadovaného tvaru otvoru mezi
nosnými prvky, což bylo rychlé, přesné a z hlediska daného časového harmonogramu nezbytné.
Po stavební stránce bylo současně připraveno vše i pro montáž ventilátorů, prostupy pro
parovod, vzduchovody, kouřovody, kabeláže, ke
stavebním úpravám umožňujícím nové uspořádání a instalaci nových rozvaděčů došlo také
3D model teplárny po rekonstrukci
před montáží, či dokončovací práce (zapravení
podlah a podobně). V rámci Díla I. proběhla
i montáž celé technologie odsíření, stavba venkovního sila pro skladování sorbentu a výstavba ostatních částí technologie odsíření až po
transport sorbentu do kotle K4.1.
Po podpisu smlouvy začaly práce na dokumentaci pro stavební povolení. Podkladem pro
vypracování dokumentace pro stavební povolení byly dokumentace pro územní rozhodnutí
stavby „Kompletní rekonstrukce uhelné výtopny na CV Dolní v Bruntále“ a dokumentace pro
územní rozhodnutí stavby „Kompletní rekonstrukce uhelné výtopny na CV Dolní v Bruntále
– odsíření spalin“ vypracované v letech 2011 a 2012
a dále prohlídka místa plnění. Během řízení vedoucího k udělení stavebního povolení byla
zpracovávána projektová dokumentace pro
provádění stavby a výrobní dokumentace jednotlivých částí technologie a posléze již zadány do výroby jednotlivé komponenty prvního
kotle. Dokumentace pro stavební povolení,
Odstraňování železobetonových výsypek
| Energetické investiční celky | Energy investment units | Энергетические инвестиционные комплексы |
a doloženo protokolem s výsledkem „Hygienický limit v ekvivalentní hladině akustického tlaku
A je prokazatelně dodržen v denní i noční době“.
Během zkušebního provozu byl kotel K4.1
celkem 1 164 hodin v provozu a vyrobil 3 837 tun
páry. V závěru měsíce listopadu proběhl garanční test, při kterém byly prokazovány smluvní parametry - jmenovitý parní výkon kotle, jmenovitý přetlak přehřáté páry na výstupu z kotle,
jmenovitá teplota přehřáté páry na výstupu
z kotle, účinnost kotle při jmenovitém výkonu,
minimální a maximální tepelný výkon, rychlost
změny výkonu z min. na max. a z max. na min.,
emise SO2, NOx, CO a TZL, spotřeba aditiva
Na2HCO3.
Všechny garantované parametry byly dosaženy a 30. 11. 2015 byl zkušební provoz ukončen a následně bylo Dílo I. zkolaudováno a uvedeno do trvalého provozu.
Pohled na nový kotel
v elektrorozvodně. Příprava na montáž kotle
byla tímto téměř dokončena. Zbývalo pouze
připravit montážní otvor ve střeše a osadit
nosnou konstrukci kotle. Po dokončení těchto
příprav byla realizována přeprava vyrobených
technologických celků - spalovací komory,
2. tahu kotle s výparníkovými svazky, rozdělovače, EKO, LUVO, startovací komora, rošt a různé další součásti sestavy kotle K4.1. Tyto jednotlivé součásti technologie byly dovezeny
z našeho výrobního závodu v Hodoníně.
Naplno se tak mohla rozběhnout finální
montáž sestavy kotle od nového nožového uzávěru původního provozního zásobníku uhlí až
po připojení na stávající pádovou komoru.
Všechny milníky podle harmonogramu dané
SoD i důležité milníky harmonogramu projektu
byly dosaženy včas, tak aby práce, které mohly
být realizovány pouze za odstávky celé kotelny,
nebyly ničím zpožděny. Souběžně probíhala
i montáž částí dodávaných subdodavateli –
technologie odsíření, pneudopravy popelovin
a kompresorovny.
Během plánované letní odstávky byl nainstalován nový parní rozdělovač, znovu připojeny stávající kotle i nový kotel K4.1, nainstalován
nový parovod do výměníkové stanice, proběhla
výměna a napojení nových napájecích čerpadel
na stávající i nové rozvody.
Byl naistalován nový systém MaR a jeho
zobrazování na novém počítači strojníka v zrekonstruovaném velínu, který je schopen spolupráce se stávajícím systémem řízení celé technologie, včetně filtrů a odsunu popílku. Po dobu
celé rekonstrukce bylo nutno zajistit funkčnost
stávajícího řídicího systému s tím, že docházelo k postupnému přepojování na nový řídicí
systém. Zařízení MaR bylo instalováno v nových rozvaděčích, umístěných v prostoru rozvodny včetně zajištěné kvality prostředí (odstínění prosklené stěny, výměna vzduchu).
Finální proces transportu celků kotle byl proveden střešním otvorem v budově kotelny a trval jen pár hodin, stejně tak jako o dva týdny později transport bubnu
POPIS TECHNOLOGIE
Kotel
Kotle jsou samonosného provedení, membránové, s přirozenou cirkulací vody. Dno spalovací komory je vytvořeno škvárovým fluidním
Nová kompresorovna
Všechny práce byly dokončeny včas 24. 9.
2014 a mohlo být Městským úřadem Bruntál –
odborem výstavby a územního plánování vydáno
Rozhodnutí č. 544/2014 o zahájení zkušebního
provozu podle stavebního zákona ohledně Díla
I. Následně byla ukončena předpřejímka Díla
I. a kotel K4.1 byl k 26. 9. 2014 uveden do dvouměsíčního zkušebního provozu. Jednou z podmínek provedení zkušebního provozu bylo i provedení autorizovaného měření hluku v mimopracovním prostředí. Toto bylo provedeno koncem října
Napájecí čerpadla
11
| Energetické investiční celky | Energy investment units | Энергетические инвестиционные комплексы |
12
ložem (škvárovým roštem), na které je pohazováno surové palivo. Přívod primárního spalovacího vzduchu je přes trysky umístěné ve dně lože tak, aby byla zajištěna fluidace škvárového
lože a dobrá distribuce paliva po roštu kotle.
Kotle jsou dvoužlabové a palivo je do každého
žlabu dodáváno samostatnou palivovou trasou.
Pro zajištění většího regulačního rozsahu
lze při nižších výkonech jeden žlab odstavit
z provozu. Pro zkvalitnění regulace hoření je
každý žlab rozdělen na dvě sekce, u kterých lze
samostatně pomocí ručních klapek regulovat
tlak a množství primárního spalovacího vzduchu. Primární spalovací vzduch tvoří směs
vzduchu nasávaného z venkovního prostředí
nebo kotelny a recyklace spalin. Řízení poměru
recyklátu a čistého vzduchu zajišťuje klapka na
recyklu spalin, která bude řízena od množství
kyslíku ve spalinách za kotlem.
Pohled do rekonstruovaného velína teplárny
Sorbent pro odsíření se skladuje v zásobníku
Momentka z II. etapy realizace
Pro udržení požadovaných teplot (750 až
950°C), redukčního prostředí v pásmu uvolňování prchavých složek paliva a za účelem rozvíření spalin v ohništi slouží rozložení spalovacího
procesu na primární spalování paliva na škvárovém loži a na sekundární spalování jeho plynných složek ve spalovací komoře.
Primární vzduch je přiváděn z nového ventilátoru přes LUVO, kde dojde k jeho předehřátí
na 130°C a startovací komoru pod rošt a zajišťuje fluidaci lože. Sekundární vzduch je přiveden do spalovací komory ve výšce cca dva metry nad rošt a zajišťuje dohořívání prchavých složek paliva. Primární i sekundární ventilátory
jsou vybaveny frekvenčními měniči pro zlepšení
regulačních schopností kotle a pro snížení provozních nákladů.
Nad ložem je v horní části prostor oddělený
šamotovou souvislou příčkou zavěšenou na řídce rozmístěných kotlových várnicích. Tato příčka vytváří první stupeň žaluziového odlučovače
Momentka z transportu jednotlivých dílů
| Energetické investiční celky | Energy investment units | Энергетические инвестиционные комплексы |
úletu. Horký povrch šamotových desek napomáhá k lepšímu vypálení a rozložení škodlivých
sloučenin. Zároveň se tak prodlužuje dráha nespálených částic paliva. Současně se hrubší zrna
částečně zachycují a vracejí přes výsypku podél
zadní stěny ohniště zpět do škvárového lože.
Spaliny dále vstupují do II. svislého tahu kotle,
ve kterém je umístěn vodorovný blok přehříváku
páry. Dále je II.tah vybaven kotlovým svazkem
- výparníkem a blokem ohříváku vody.
Kotel je také vybaven trubkovým ohřívákem vzduchu (LUVO), které je umístěno ve III
tahu kotle v přízemí kotelny a stojí na samostatné nosné konstrukci. Umístění ohříváku
LUVO je navrženo tak aby bylo jednoduše přístupné čistitelné a vyměnitelné. Kotle jsou vybaveny průlezy, pomocí kterých se lze jednoduše dostat ke každé teplosměnné ploše.
Výška škvárového lože (roštu) je udržována
vypouštěním přebytečné škváry z výsypek pod
spalovací komorou. Škvára se vypouští pomocí
rotačního turniketu do připraveného BIG-BAGU.
Vypouštěné škvára je již vychlazená. Řídicí systém se skládá z těchto následujících segmentů:
Podtlak ve spalovací komoře.
Hladina vody v bubnu.
Tlak spalovacího vzduchu.
Tlak páry.
Teplota páry.
Automatika spalovacího procesu.
Množství kyslíku v spalinách.
Vnitřní doprava paliva
Byla provedena nezbytná úprava spodní
části výsypky paliv a montáž nového uzávěru násypky paliva. Dále zde byly nainstalovány nové
3D model kotle
Pohled na jednu větev vzduchového okruhu kotle
podávací šneky paliva o stejném výkonu. Palivo
je podáváno přímo do fluidní vrstvy kotle. Přední
část šneků je chlazena vzduchem, dávkovací
šneky jsou vybaveny frekvenčními měniči umožňujícím řízení podávaného množství paliva.
ventilátorů a nezbytné úpravě připojení kouřovodů na tyto ventilátory. Kouřové ventilátory
jsou řízeny frekvenčními měniči z velínu kotelny a zajišťují plynulou regulaci podtlaku ve spalovací komoře.
Hospodářství plynu a startovacích hořáků
Stávající startovací komora zůstala zachována pro kotel K1. Pouze od ní byly odpojeny
rozvody zajišťující najetí kotle jednotlivých rekonstruovaných kotlů. Pro nové kotle byla vždy
instalována nová samostatná najížděcí komora, která pomocí plynového hořáku ohřívá spalovací primární vzduch. Pomocí takto ohřátého
vzduchu je kotel zapálen. Plyn pro startovací
hořák je přiveden ke startovací komoře, a to
pomocí nového plynovodu odpojeného ze stávajících rozvodů plynu v kotelně. Hořák je bez
integrovaného ventilátoru. Spalovací vzduch je
do hořáku přiveden odbočkou z primárních
vzduchovodů.
Pneudoprava popelovin
Doprava popelovin zahrnuje pneudopravu
popílku z výsypky II a III tahu kotle, pádové komory a filtru. Pneudoprava popílku je prováděna v husté fázi z jednotlivých odběrných míst.
V každém odběrném místě je nainstalován jeden komorový podavač se dvěma pneumatickými ventily, jeden ventil je umístěn na vstupu
do komorového podavače a druhý na výstupu
z komorového podavače.
Princip fungování spočívá ve dvou fázích,
v první je výstupní ventil uzavřen, vstupní ventil
otevřen a komorový podavač se plní. Ve druhé
fázi se zavře vstupní ventil, otevře výstupní
ventil a pomocí stlačeného vzduchu je popílek
dopravován ocelovým potrubím do sila popílku.
Potrubí pneudopravy je společné vždy pro tři
odběrová místa jednoho kotle. Z těchto tří míst
je společným potrubím vedeno do stávajícího
sila popílku. Fungování pneudopravy je řízeno
automaticky pomocí časových spínačů z nadřazeného řídicího systému. Kolena potrubí
pneudopravy jsou proti otěru chráněna kapsami s betonovou výstelkou
Napájení kotlů
V rámci Díla I došlo k výměně napájecích
čerpadel za nová. Čerpadla jsou odstupňována
podle výkonu jednotlivých kotlů. První čerpadlo pro kotel o výkonu 4 t/h druhé čerpadlo pro
jeden kotel o výkonu 8 t/h a třetí čerpadlo pro
dva kotle o výkonu 8t/h. Čerpadla jsou napojena na společné výtlačné potrubí a jejich celkový výkon pokryje spotřebu všech kotlů instalovaných v kotelně. Toto uspořádání
umožňuje snížení provozních nákladů možností volby čerpadla podle požadovaného výkonu kotelny.
Vzduchové okruhy kotlů
Primární rozvody zahrnují sání ventilátoru,
které má dvě větve. Jedna větev je z horní části
prostoru kotelny, kde nasává ohřátý vzduch
pro zvýšení účinnosti kotlů. Druhá větev
umožňuje sání vzduchu z venkovního prostoru. Na straně výtlaku je primární vzduch veden
přes LUVO a startovací komoru pod rošt. Na
sání ventilátoru je ještě připojeno potrubí recirkulace spalin. Recirkulace je řízena pomocí
klapky instalované v recirkulačním potrubí. Sekundární rozvody zahrnují sání z venkovního
prostoru a výtlak, který je rozdělen na levou
a pravou stranu spalovací komory. Na jednotlivých větvích jsou instalovány klapky pro možnost regulace tlaku a množství sekundárního
vzduchu na levou nebo pravou stranu kotle.
Ventilátory jsou řízeny dálkově z velína pomocí
frekvenčního měniče, umožňujícího plynulou
regulaci množství a tlaku vzduchu.
Umělý tah
V rámci rekonstrukce došlo k demontáži
multicyklónu kotle K2. Dále došlo k demontáži
spalinovodů mezi kotli a pádovými komorami
(multicyklónem), tyto spalinovody byly nahrazeny novými. Multicyklón za kotlem K2 byl nahrazen novou pádovou komorou. V rámci rekonstrukce došlo také k výměně spalinových
Kompresorovna
V rámci rekonstrukce byla nainstalována
nová kompresorová stanice včetně vzduchotechnického zařízení. Kompresorovna vyrábí
dva druhy stlačeného vzduchu. Jeden o tlaku
7 bar a množství 144 nm3/h vymraženého na
TRB – 40°C slouží pro potřeby ovládání ventilů
pneudopravy, oklepu filtrů, čeření výsypky sila
popílku a technologii dávkování aditiva. Druhý
(o tlaku 7 bar a množství 460 nm3/h vysušeného na TRB +3°C) se používá pro dopravu popílku a vykládku autocisterny sorbentu. Kompresorovna je vybavena odlučovačem oleje, vzduchovými filtry a odváděči kondenzátu.
Jednotlivé druhy vzduchů jsou po kotelně
rozvedeny samostatnými vzduchovody. Každý
vzduchovod je vybaven jednou sušičkou, odpovídající druhu vzduchu, a samostatným vzdušníkem. Kompresory jsou dva, přičemž jeden je
nainstalován jako 100% záloha a střídají se
mezi sebou podle počtu najetých motohodin.
Systém kontroly a řízení
V rámci celkové rekonstrukce kotelny byla
provedena instalaci nového softwaru a řídicího
systému. Řízení kotelny je automatické a plně
dálkově řízené. Regulační armatury jsou vybaveny zpětným hlášením polohy. Regulace řízení
spalovacího procesu kotle je realizována pomocí
frekvenčních měničů nainstalovaných na podavačích paliva a ventilátorech. Při změně výkonu
jsou automaticky v rámci regulace navýšeny nebo sníženy výkony dávkovacích šneků a ventilátorů. Velín je vybaven PC s několika monitory pro
13
| Energetické investiční celky | Energy investment units | Энергетические инвестиционные комплексы |
nově rekonstruované kotle a dále kamerovým systémem, který snímá výšku hladiny vody v bubnech jednotlivých kotlů. Obsluha tak v každém
okamžiku vidí výšku hladiny v bubnech. Systém
umožňuje archivaci dat všech čidel včetně otáček
a ampéráže frekvenčních měničů, poloh všech regulačních ventilů a pozic uzavíracích ventilů. Tyto
hodnoty jsou archivovány po šedesáti vteřinách.
Dále jsou archivovány počty startů a najeté motohodiny jednotlivých elektrických spotřebičů,
alarmy a zásahy provedené obsluhou kotlů.
Odsíření
Pro čištění spalin je použita technologie suché sorpce na bázi bikarbonátu sodného, kdy se
do II.tahu kotle dávkuje tento jemně mletý sorbent, který částečně neutralizuje kyselé složky
spalin (HF, HCl a SO2). Na základě výpočtů spotřeby sorbentu pro odsíření spalin a s ohledem
na velikosti kotlů byla zvolena koncepce s jedním mlýnem, provozním zásobníkem a dávkováním sorbentu do jednotlivých kotlů pneumaticky pomocí dmychadel. Sorbent - bikarbonát
sodný (aditivum) - se skladuje v zásobníku (vertikální válcové silo). Ze sila je bikarbonát sodný
transportován dávkovacím šnekovým dopravníkem a rotačním podavačem do mlýna.
Mlýn je navržen tak, aby zabezpečil rozemletí sorbentu na požadovanou granulometrii.
Poté je rozemletý sorbent pneumaticky dopravován ze mlýna pomocí transportního ventilátoru do provozního sila. Provozní silo je vybaveno filtrem na výduchu, který zajišťuje bezprašné plnění sila. Silo je vybaveno výsypkou
s pulsními čeřiči ovládanými tlakovým vzduchem. Pod silem je umístěn rozdělovací kus se
třemi dávkovacími šnekovými dopravníky. Tyto
šnekové dopravníky dávkují sorbent do příslušných kotlů. Dávkované množství je regulováno
počtem otáček dávkovacího šneku pomocí frekvenčního měniče. Sorbent ze šnekového dopravníku je přes rotační uzávěr (turniket) pneumaticky dopravován do dávkovacích trysek
umístěných ve II. tahu kotlů mezi výparník
a ekonomizér. Dávkovací trysky jsou vícebodové, kvůli lepší distribuci sorbentu do spalin.
II. ETAPA REALIZACE
Dílo II obsahovalo demontáž stávajících
kotlů K2 a K3 včetně periferií a jejich nahrazení
novými kotli o výkonu 8t/hod, včetně nových
šneků pro dávkování paliva, ventilátorů, zařízení pneudopravy kotlů a nové pádové komory
za kotlem K2.1.
Výrobní dokumentace byla připravována již
v souběhu s I. etapou realizace a tak se po dokončení montáží v Bruntále a dalších zakázek
ve Francii a na Slovensku mohla rozběhnout
Pohled do „interiéru“ kotelny
výroba komponentů pro obě „osmičky“ ve výrobních halách v Hodoníně. Vzhledem k termínu a množství vyráběných komponent byl využit další výrobní prostor, který umožnil vhodnější rozdělení pracovišť, snížení manipulačních
časů a nákladů a rozšíření skladovacích prostor.
Na rozdíl od první etapy, z důvodu kratšího času na montáž přímo v CV Dolní, byla zvolena
varianta připojení bubnu k II. tahu již ve výrobním závodě.
Začátkem dubna byl uvolněn k demontáži
kotel K3 a po 14 dnech i kotel K2. Demontáže
tedy probíhaly souběžně na dvou kotlích a zároveň mezi dvěma kotli, které byly v provozu
v provozu. To kladlo zejména v podkotlí velké
nároky na prostor při transportu demontovaných částí, zajištění nízké prašnosti a ochranu
provozovaných technologií před poškozením.
Stejně jako v první etapě byla využita možnost
vyřezání betonových výsypek. V té době již byly
části tlakového celku obou kotlů připraveny na
transport a pokračovala výroba kouřovodů,
vzduchovodů, obslužné konstrukce a podobně.
Pro finální transport a uložení jednotlivých
částí díla, zejména spalovací komory a výměníků druhého tahu, byla opět použita dopravní
cesta montážním střešním otvorem. Tentokrát
bylo nutno umístit jeřáb z jiné strany kotelny,
a to od ulice Zeyerova. Kamiony s kotli byly
umístěny mimo tuto část města a musely najíždět do prostoru kotelny koordinovaně tak,
aby nedocházelo k omezení dopravy na ulici
Zeyerova.
Samotný transport kotlů dovnitř kotelny
přilákal i díky velikosti autojeřábu pozornost
občanů města, kteří mohli sledovat, jak se
všechny technologie dostaly (i přes nepřízeň
počasí) „pod střechou“ během půlky dne.
Následovala závěrečná fáze montáží, kde
se jednotlivé profese montážníků, elektrikářů,
izolatérů, zedníků i subdodavatelů technologií
pneudopravy popelovin či odsíření pohybovaly
současně v prostoru montáže. To kladlo velké
nároky na koordinaci a dodržování pravidel
BOZP. Neúprosný termín se podařilo dodržet
a vše bylo připraveno k zahájení zkušebního
provozu, který spustil svým rozhodnutím stavební úřad. Ve zkušebním provoze byly možnosti testování limitovány počasím. Nadprůměrně vysoké teploty zapříčinily malý odběr
tepla a nebylo možné technologie obou kotlů
zkoušet současně. I přes tyto nepříznivé vlivy
byly požadavky zkušebního provozu naplněny
a Dílo II bylo uvolněno do užívání, čímž jsme
splnili všechny podmínky smlouvy i dotačního
programu.
Pro jistotu splnění limitů hluku a pro zlepšení pracovního prostředí uvnitř kotelny byly
naistalovány ve spolupráci s firmou AKUSTING
tlumiče hluku. Po poklesu venkovních teplot
a tím i možnosti najetí technologie kotelny na
plný výkon, bylo možno přistoupit k prokázání
garantovaných parametrů kotlů i hluku v mimopracovním prostředí. Během prosince 2015
byly všechny garantované parametry dosaženy
a prokázány garančním měřením a Dílo II. bylo
před koncem roku 2015 zkolaudováno.
Ing. Luděk Králík, ředitel divize Energetika
UCHYTIL s.r.o., odštěpný závod Hodonín
Rekonstrukce systému centrálního zásobování tepla v Bruntále
Autor v článku popisuje stávající systém centrálního zásobování teplem v Bruntále, zaměřuje se na popis stavu před rekonstrukcí a přibližuje aktuální stav s ohledem na výrobní údaje a dopad do zlepšení stavu životního prostředí v tomto městě. Konkrétně se pak zaměřuje na přípravnou
fázi před rekonstrukcí, popisuje jednotlivé etapy. Blíže se pak věnuje jednotlivým technologiím, čili kotli, systému napájení, pneudopravě, vzduchovým okruhům kotle nebo technologii odsíření.
14