Energetické investiční celky | Energy investment units | Энергетические инвестиционные комплексы |
| Energetické investiční celky | Energy investment units | Энергетические инвестиционные комплексы |
Ekologické projekty společnosti Veolia Energie ČR, a.s., v Teplárně Karviná a Elektrárně Třebovice
Odsíření a odprášení kotlů K14, K13, K12 elektrárny Třebovice – popis technologie
Dalkia Česká republika, a.s. (nyní Veolia) a Sdružení NOEN – AC-Technologies uzavřeli dne 4. 11. 2013 smlouvu o dílo na „dodávku na klíč“ odsíření a odprášení kotlů K14, K13, K12 v elektrárně Třebovice. Hodnota uzavřeného kontraktu činní necelých 900 milionů korun. Cílem díla je zajistit prostřednictvím realizace předmětu díla snížení koncentrací SO2 a tuhých znečišťujících látek, t.j. prachu (dále jen TZL) ve spalinách na kotlích K14, K13 a K12 v Elektrárně Třebovice na hodnoty uvedené v zadávací dokumentaci, aby byly splněny požadavky směrnice Evropského parlamentu a Rady 2010/75/EU ze dne 24. listopadu 2010 o průmyslových emisích (IED). V článku je detailně popsána technologie odsíření, probíhající chemické reakce, elektro a systém kontroly a řízení.
Předmětem toho díla je návrh, dodávka, montáž a uvedení do provozu odsiřovacích jed- notek pro odsíření kotlů K14, 13 a 12.Celé dílo je rozděleno do tří etap, přičemž časový harmono- gram počítá s dokončením první etapy pro kotel K14 a jeho předáním do zkušebního provozu v září roku 2015. Zahájení druhá etapy výstavby jednotky odsíření pro kotel K13 je plánováno na začátek roku 2017 a ukončení v červenci 2018 a třetí etapa výstavby jednotky odsíření pro ko- tel K12 bude probíhat v období od května 2019 až do července 2020. Stavební práce první etapy výstavby jednotky odsíření kotle K14 byly zapo- čaty v dubnu roku 2014. Montáž technologie by- la zahájena v září téhož roku. Do konce roku byly ukončeny montážní práce na hlavní technologii filtrů a odsiřovacího reaktoru.
V červnu 2015 po kompletní montáži stroj-
ní a elektro bylo zahájeno najíždění technologie individuálními zkouškami dílčích částí techno- logie a přípravou na PKV a KV (Předkomplexní a komplexní vyzkoušení). Všechny práce probí- hají v souladu se schváleným harmonogra- mem. Generálním projektantem je společnost Hutní montáže Frýdek-Místek a.s. Klíčovým dodavatelem v technologické části je německá společnost LAB GmbH. Společnost LAB je sou- částí mezinárodní francouzské společnosti CNIM a patří mezi Evropské leadery v oblasti odsíření spaloven a elektráren. Její prověřené technologie čištění spalin jsou použity na více jak 300 lokalitách po celé Evropě.
Dodavatelem části Elektro a SKŘ je společ-
nost COFELY a.s., která patří do francouzské skupiny ENGIE (dříve GDF SUEZ) a má s reali- zacemi v oblasti energetiky a teplárenství dlou- holeté zkušenosti.
POPIS TECHNOLOGIE ODSÍŘENÍ
Elektrárna je vybavena třemi linkami uhel- ných kotlů (K14, K13, K12) vybavených jednot- kami na čistění spalin. Část zařízení na čistění spalin je společná pro všechny linky, zejména technologie uskladnění nehašeného vápna pro- duktu odsíření. Technologie odsíření spalin bu- de vystavena u linek v následném pořadí: 1. K14, 2. K13 a 3. K12.
Spaliny vzniklé spalováním černého uhlí od- cházejí z kotle K14 a vstupují do stávajícího elekt- rostatického odlučovače, kde dochází k odloučení
Pohled na část technologie odsíření
Základní údaje pro návrh jednotky odsíření: | |
Minimální množství spalin4) při NP1) a EO | 70 000 Nm³/hod |
Jmenovité množství spalin5) při NP1) za EO | 240 000 Nm³/hod |
Koncentrace SO2 v neodsířených spalinách při RP2) | 850 ÷ 3 000 mg/Rm³ |
Maximální koncentrace SO2 v odsířených spalinách při RP2) | 190 mg/Rm³ |
Trvale dosažitelná účinnost odsíření | 93,7 % |
Koncentrace TZL (prachu) za EO | 20 ÷ 60 mg/Rm³ |
Maximální koncentrace TZL (prachu) ve spalinách za odsířením při RP2) | 18 mg/Rm³ |
Teplota spalin za EO | 135 až 160°C |
Pozn.
1) NP = stav při tzv. normálních podmínkách, t.j. při absolutním tlaku 101 325 Pa, teplotě 0°C, skutečném obsahu O2 ve spalinách, vlhké spaliny. Uchazeč u tohoto stavu uvede vždy i při jakém množství O2 v % ve spa- linách před odsiřovací jednotkou bylo množství spalin uvedeno.
2) RP = stav při tzv. referenčních podmínkách, t.j. při absolutním tlaku 101 325 Pa, teplotě 0°C, 6% obsahu O2 ve spalinách, suché spaliny.
3) tyto údaje jsou uvedeny pro spalování proplástku a směsi proplástku a černého prachu. Pro polské palivo ne- jsou k dispozici
4) minimální množství spalin je nejmenší průtok spalin do odsiřovací jednotky stanovený s rezervou pod očeká- vaný průtok spalin při 50% výkonu kotle a navazujícího zařízení po rekonstrukci
5) jmenovité množství spalin je očekávaný průtok spalin do odsiřovací jednotky při jmenovitém výkonu kotle 161 MWt a spalování černého prachu nebo proplástku a při očekávaných vlastnostech kotle a navazujícího zařízení po rekonstrukci při obsahu O2 ve spalinách za EO cca 7,3 %.
větší části prachu. Poté jsou spaliny vedeny do chladící věže, kde jsou chlazeny odpařováním rozprašované vody na teplotu cca. +5 - 10°C
26 04/2015 xxx.xxxxxxxxxxx.xx
nad teplotou rosného bodu neodsířených spalin (tj. cca 65°C). Hodnota rosného bodu odsíře- ných spalin je stanovena na 47,9°C. Dále jsou
zchlazené spaliny vedeny levým a pravým pro- pojovacím kouřovodem (spalinovým kanálem) do levé a pravé linky odsiřovacího U LAB reaktoru.
| Energetické investiční celky | Energy investment units | Энергетические инвестиционные комплексы |
Ekologické projekty společnosti Veolia Energie ČR, a.s., v Teplárně Karviná a Elektrárně Třebovice
Celkový pohled na technologii a umístění v rámci elektrárny
Rozdělení U LAB reaktoru na dvě linky je nutné z důvodu prostorového uspořádání technologie. Bylo nutné umístit posilující ventilátor do prosto- ru mezi chladící věž a tkaninový filtr. V LAB reak- toru dochází k vytvoření, vlivem zakřivení proudu spalin o 90°, vysoce turbulentních podmínek. V U LAB reaktoru dochází ke styku proudu ne- odsířených spalin s novým čerstvým aditivem (Ca(OH)2) a recirkulovaným produktem z výsypek tkaninového filtru, obsahujícím části nezreago- vaného aditiva. Tento styk ve vysoce reaktivních podmínkách slouží optimalizaci odstraňování škodlivin a tvorbě prašných produktů. Kyselé ply- ny SO2, SO3 reagují s Ca(OH)2 na CaSO3/CaSO4.
Prach nesoucí spaliny jsou následně zave-
deny do tkaninového filtru, kde jsou zbaveny veškerých znečisťujících částic, skládajících se zejména ze zbylého polétavého popela, reakč- ních solí a přebytečných aktivních reaktantů. Část tuhých částic odstraněná tkaninovým fil- trem se vrací do U LAB reaktoru, poté co jsou reaktivovány a zvlhčovány.
Spaliny jsou z výstupu chladící věže vedeny dvěma linkami (spalinové kanály). Následný tkaninový filtr se rovněž rozděluje na levou a pravou část po třech komorách (celkem 6 ko- mor na celý filtr). Na straně neodsířených spalin vstupují spaliny do vstupního směšovacího ka- nálu (plena), kde dochází ke smíchání proudu spalin jdoucích z levé a pravé linky U LAB reak- toru. Spaliny jsou dále vedeny přes uzavírací klapky do jednotlivých komor tkaninového fil- tru. Spaliny vystupují z čistých komor levé
a pravé části tkaninového filtru a jsou vedeny opět do výstupního směšovacího kanálu plena, kde dochází ke spojení obou proudů spalin. Spaliny jsou dále dopravovány posilujícím kou- řovým ventilátorem společným kouřovodem do komínu.
Každá linka je vybavena recirkulačním sy- stémem nezreagovaného sorbentu. Recirku- lační systém nezreagovaného sorbentu sestá- vá z levého a pravého vlhčícího recirkulačního šnekového dopravníku ACTILAB. V každém AC- TILABU se dopravuje kontinuálně 15t/h PPR. Pro opětovnou reaktivaci nezreagovaného sor- bentu je přivedeno do každého ACTILABU vo- da. Tento zvlhčený PPR je dopravován zaváže- cím šnekovým dopravníkem na pravé a levé straně do U LAB reaktoru a dále tímto přívo- dem dochází ke snížení vstupní teploty spalin do tkaninového filtru o 10 – 15°C. Recirkulace probíhá nepřetržitě, při vyčerpání aktivního Ca(OH)2 obsaženého v recirkulovaných PPR do- chází ke zvýšení koncentrace SO2 za tkanino- vým filtrem. Toto je impuls pro zvýšení množ- ství Ca(OH)2 přiváděného do pravé a levé linky U LAB reaktoru.
Spotřební materiál se omezuje na nehaše-
né vápno (suše hašené na místě) pro neutrali- zaci kyselých plynů (SO2, SO3). Nehašené a ha- šené vápno se skladují v uskladňovacích silech. Hašené vápno se do zařízení pro zpracování spalin přivádí podle aktuální potřeby. Tuhé čás- tice, vznikající při zpracovávání spalin, se do- pravují pneumatickým systémem do sila.
Množství dopravovaného sorbentu (haše- ného vápna Ca(OH)2) je prováděno v návaznosti na koncentraci SO2 v neodsířených i odsířených spalinách a velikosti průtoku spalin. Ze zásob- níku sorbentu Ca(OH)2 je tento sorbent pomocí nátrubku zhotoveného z potrubí průměru DN 200 dávkován do odsiřovacího reaktoru, a to do levé a pravé části odsiřovacího reaktoru. Odsiřovací systém je dále vybaven pohotovostním přívo- dem čerstvého aditiva (Ca(OH)2), a to do kou- řovodu neodsířených spalin v místě mezi vý- stupem ze stávajícího kouřového ventilátoru a vstupem do chladící věže. K dopravě vyhaše- ného vápna Ca(OH)2 ze skladovacího provozní- ho sila Ca(OH)2 do kouřovodu 10 až 15 metrů před vstupem do chladící věže bude použita nízkotlaká pneumatická doprava. Zdrojem níz- kotlakého dopravního vzduchu bude ventilátor řízený frekvenčním měničem. Z důvodu zame- zení vzniku vlhkosti uvnitř dopravního potrubí bude dopravní systém vybaven elektrickou top- nou baterií. Sání dopravního ventilátoru bude vybaveno tlumičem hluku. Tato doprava pojede kontinuálně s průtokem Ca(OH)2 100 kg/h. Ten- to vstřik slouží jako ochrana vnitřního povrchu chladící věže před korozí. Nástřikem Ca(OH)2 dochází k eliminaci SO3. SO3 reaguje s H2O za vzniku kyseliny sírové H2SO4. Kyselina sírová způsobuje korozi. Opětovný přívod PPR do spodní části reaktoru pro zajištění maximálního využití sorbentu je proveden pomocí vlhčících recirkulačních šnekových dopravníků (ACTILAB). Tyto šnekové dopravníky jsou dva, vždy jeden pro
04/2015 xxx.xxxxxxxxxxx.xx 27
| Energetické investiční celky | Energy investment units | Энергетические инвестиционные комплексы |
Ekologické projekty společnosti Veolia Energie ČR, a.s., v Teplárně Karviná a Elektrárně Třebovice
CHEMICKÉ REAKCE PROBÍHAJÍCÍ V U LAB REAKTORU: |
Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3 . 1/2H2O + 1/2H2O |
CaSO3 + 1/2H2O + 1/2O2 = CaSO4 . 1/2H2O . Ca(OH)2 + H2O + SO2 + 1/2O2 = CaSO4 2H2O |
Ca(OH)2 + SO3 = CaSO4 . 1/2H2O + 1/2H2OCa(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O |
Ca(OH)2 + 2HF = CaF2 + 2H2O |
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O |
Pohled na odsíření (vlevo) ze směru skladu paliva
levou a pravou část U LAB reaktoru. Na výstupní přírubu každého recirkulačního šnekového do- pravníku je připojena vstupní příruba zavážecího šnekového dopravníku, který je zaústěn do ver- tikálního spalinového kanálu U LAB reaktoru.
TECHNOLOGIE ELEKTRO A SKŘ
Tým specialistů COFELY připravil pro kotel K14 na základě podkladů a zkušeností z obdobných
realizací úplný projekt Elektro, MaR a systému řízení pro tento typ technologie. Hranicí dodáv- ky pro elektročást bylo vybavení 6kV VN kobek, které napájejí dva hlavní transformátory. První transformátor pokrývá vlastní spotřebu, druhý pak spotřebu 1450 kW frekvenčního měniče re- gulujícího nově dodaný posilovací ventilátor. Mimo VN část bylo nutné vybudovat kompletní infrastrukturu elektro a SKŘ korespondující jak
s původními prvky závodu, tak s nově dodanou technologií, což zahrnovalo vybudování kabe- lových tras, pokládku kabelů, dodávku prvků MaR, stavebního elektra, vyhřívání technolo- gie, sytému vážení sil a v neposlední řadě také doplnění stávajícího systému řízení elektrárny o nové HW i SW prvky.
V rámci stavby byla vybudována kom- pletní elektro-rozvodna v budově odsíření, která je vybavená rozváděči z vlastní produk- ce COFELY. Tato musela respektovat omeze- né požadavky na prostor při zachování plat- ných norem, čehož se podařilo dosáhnout především použitím atypických rozvaděčo- vých skříní vlastní výroby. Obdobný rozsah bude realizován i pro kotle K13 a K12.
Xxx. Xxxxx Xxxx, NOEN, a.s.
Desulphurization and dedusting boilers K14, K13, K12 at the Třebovice power plant – description of the technology
On 4 November 2013 Dalkia Czech Republic Inc. (now Veolia) and the syndicate NOEN – AC-Technologies concluded a contract for work on the “turnkey” desulfurization and dedusting of boilers K14, K13, K12 at the power plant in Třebovice. The contract is worth nearly 900 million crowns. The aim of the work is to install equipment that will reduce the concentration of SO2 and particulate matter, i.e. dust (hereinafter referred to as PM) in the flue gas of boilers K14, K13 and K12 at the Třebovice power plant to the values listed in the document specifications so that they meet the requirements of European Parliament and Council Directive 2010/75/EU of 24 November 2010 on industrial emissions (IED). The article provides detailed descriptions of the desulphurization technology, ongoing chemical reactions, and further describes the electrical and instrumentation and control system.
Десульфуризация и обеспыливание котлов К14, К13, К12 в электростанции Třebovice - описание технологии
Dalkia Česká republika, a.s. (в настоящее время Veolia) и объединение Sdružení NOEN – AC-Technologies заключили 4. 11. 2013 года подрядный договор на
«поставку под ключ» десульфурации и обеспыливания котлов К14, К13, К12 в электростанции в Třebovice. Договор заключился на сумму около 900 миллионов крон. Целью работ является обеспечение путем реализации предмета договора снижения концентрации SO2 и твердых загрязняющих частиц, т.е. пыли (далее только TZL) в дымовых газах котлов K14, K13 и K12 в Электростанции Třebovice до величины, указанной в задающей документации так, чтобы удовлетворить требованиям Директивы Европейского парламента и Совета 2010/75/ЕU от 24 ноября 2010 года по промышленным выбросам (IED). В статье подробно описана технология сероочистки, происходящие химические реакции, далее описана электрочасть и система контроля и управления.
28 04/2015 xxx.xxxxxxxxxxx.xx
SYSTÉM PĔESNOST SPOLEHLIVOST
Těžební zařízení pro povrchové dobývání Dálková technologická doprava sypkých hmot Zařízení pro manipulaci s materiálem Skládková hospodářství
Ocelové konstrukce
Výzkum a vývoj v oblasti přírodních
a technických věd nebo společenských věd Příprava a vypracování technických návrhů Činnost technických poradců v oblasti strojírenství, hutnictví a energetiky Specializovaný maloobchod
Činnost podnikatelských, finančních, organizačních a ekonomických poradců Zprostředkování obchodu
Projektování elektrických zařízení Výroba strojů a zařízení pro určitá hospodářská odvětví
Provádění staveb, jejich změn a odstraňování Inženýrská činnost v investiční výstavbě Projektování jednoduchých staveb,
jejich změn a odstraňování
Pracoviště Praha
NOEN, a.s.
Xxxxxxxxx xxxxxxx 00
110 00 Praha 1
Tel.: x000 000 000 000
Fax: x000 000 000 000
Pracoviště Uničov
NOEN, a.s.
Litovelská 1375
783 91 Uničov
Tel.: x000 000 000 000
Fax: x000 000 000 000
Pracoviště Chrudim
NOEN, a.s.
Tovární 1112
537 01 Chrudim
Tel.: x000 000 000 000
Fax: x000 000 000 000
Pracoviště Teplice
NOEN, a.s.
Duchcovská 899/2 415 01 Teplice