Wysokie ceny paliwa gazowego oraz biomasy skłaniają wytwórców energii elektrycznej oraz cieplnej do zastanowienia się, czy aby decyzje o wycofaniu jednostek opalanych węglem nie były przedwczesne. Nawet najbardziej odważni w decyzjach o odchodzeniu od węgla analizują, czy optymalnym nie byłby układ zakładający pozostawienie na dłużej części węglowych mocy wytwórczych, z równoczesnym inwestowaniem w źródła odnawialne.

Sprawdzany jest więc stan techniczny posiadanych jednostek wraz z oceną możliwości przedłużenia ich żywotności. Każda instalacja ma swoją historię i w każdym przypadku potrzeby inwestycyjne mogą być różne. Jednym z podstawowych obszarów wymagających inwestycji są instalacje oczyszczania spalin.

Z końcem 2021 roku nasza firma wykonała i uruchomiła instalacje odsiarczania oraz odazotowania spalin na kotłowni WR-25 w PEC-Gliwice w ramach zadania pn. „Budowa III etapu instalacji odsiarczania spalin i I etapu instalacji odazotowania spalin dla kotłowni WR-25 w Przedsiębiorstwie Energetyki Cieplnej – Gliwice Sp. z o.o.”. Przeprowadzony na przełomie listopada i grudnia 2021 ruch gwarancyjny wykazał spełnienie przez instalacje wszystkich wymaganych parametrów emisyjnych oraz ekonomicznych.

Inwestycja zrealizowana została w formule „pod klucz”. W ramach prac wykonano koncepcję, projekt budowlany, uzyskano wszystkie konieczne pozwolenia, sporządzono kompletny projekt wielobranżowy, wybudowano instalację, zrealizowano wszystkie niezbędne dostawy urządzeń, wykonano system sterowania oraz dokonano rozruchu energomechanicznego i technologicznego.

Kotłownia WR-25 jest jedną z dwóch wchodzących w skład Zakładu Cieplnego nr 1 w PEC-Gliwice Sp. z o.o. Składa się z czterech kotłów rusztowych opalanych węglem kamiennym i posiada całkowitą moc cieplną na poziomie 120 MWt. To ważny element centralnego źródła ciepła, dostarczający ciepło ponad 100 000 odbiorców.

Instalacja odazotowania spalin

Dla osiągnięcia wymaganego przepisami efektu ekologicznego zabudowano instalację odazotowania spalin metodą niekatalityczną (SNCR). Instalację wykonano w oparciu o technologię firmy ERC Technik GMBH. Odazotowanie odbywa się za pomocą wtrysku bezpośredniego roztworu mocznika do komór paleniskowych kotłów. Zabudowana instalacja pracuje w trybie ciągłym i pozwala na redukcję tlenków azotu do atmosfery do poziomu znacznie poniżej wymaganych 180 mg/Nm³.

Instalacja odsiarczania spalin III etap rozbudowy instalacji odsiarczania spalin (IOS) dla potrzeb kotłowni WR-25 polegał na dobudowie nowej, trzeciej linii oraz modernizacji dwóch istniejących linii odsiarczania w taki sposób, żeby pracujące trzy linie mogły odsiarczyć spaliny z czterech kotłów WR-25, pracujących na maksymalnej wydajności.

Wszystkie linie odsiarczania zbudowane zostały w technologii półsuchej, suszenia rozpyłowego za pomocą głowicy rozpyłowej (SDA – Spray Drying Absorption).

W ramach zadania wykonano m.in.:

• nowy układ kanałów spalin z nowymi kolektorami dla całej kotłowni WR-25;

• nową linię odsiarczania z absorberem, filtrem workowym produkcji AMK Kraków S.A. i wentylatorem wyciągowym;

• nową stację przygotowania sorbentu dla wszystkich linii odsiarczania, z zabudową nowych lasowników produkcji AMK Kraków S.A. (to nowy produkt w ofercie AMK Kraków – więcej https:// www.amk.krakow.pl/oferta/produkty/lasownik- -wapna-palonego);

• nowe układy automatycznego odbioru i transportu produktu odsiarczania oraz sorbentu;

• modernizację istniejącej stacji przygotowania sorbentu;

• nowy zbiornik magazynowy produktu odsiarczania;

• modernizację sprężarkowni przez wymianę sprężarek na urządzenia nowego typu, o większej wydajności, wraz zabudową systemu odzysku ciepła odpadowego;

• nowy automatyczny system sterowania instalacją.

Dodatkowo całość instalacji wyposażono w mobilny system obchodowy, w znacznym stopniu ułatwiający systematyczny monitoring poszczególnych elementów instalacji z etykietami urządzeń NFC, oraz w system identyfikacji za pomocą kodów QR, zapewniający obsłudze łatwy dostęp do parametrów i dokumentacji zabudowanych urządzeń.

Zarówno nowa linia odsiarczania, jak i linie istniejące, po modernizacji, mają zdolność oczyszczania spalin gwarantującą spełnienie wymogów Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 06.04.2018 r. w sprawie standardów emisyjnych dla niektórych rodzajów instalacji, źródeł spalania paliw oraz urządzeń spalania lub współspalania odpadów (Dz.U. poz. 680, z późniejszymi zmianami) oraz konkluzji BAT określonych w Decyzji Wykonawczej Komisji (UE) 2017/1442 z dnia 31.07.2017 r.

Pracujące instalacje pozwalają na redukcję przede wszystkim tlenków siarki do poziomu poniżej 180 mg/Nm3 , redukcję emisji pyłów do atmosfery do poziomu poniżej 14 mg/Nm³, a także redukcję pozostałych zanieczyszczeń, wymaganą przez ww. konkluzje BAT.

Pozostałe parametry zrealizowanego kontraktu • kubatura konstrukcji żelbetowych ~930 m3 , • tonaż konstrukcji stalowych wsporczych ~300 000 kg, • tonaż kanałów spalin ~120 000 kg, • tonaż zbiorników i filtra workowego ~205 0000 kg, • długość rurociągów ~5 000 m, • długość przewodów elektrycznych/AKPiA ~48 000 m.

Wyzwania techniczne

Jednymi z najtrudniejszych zagadnień dotyczących projektowania i eksploatacji półsuchych instalacji odsiarczania są elastyczność i dyspozycyjność instalacji. Nasze absorbery z jedną głowicą rozpyłową wyposażono w specjalny układ zawirowywacza spalin wraz z diafragmą. Diafragma jest autorskim, opatentowanym urządzeniem zaprojektowanym przez AMK Kraków S.A. Dzięki odpowiedniemu dopasowaniu i zaprojektowaniu układu diafragma – zawirowywacz możliwa jest płynna regulacja strumienia spalin kierowanego na głowicę rozpyłową, a co za tym idzie znacznie zwiększa się elastyczność instalacji w kierunku mniejszych przepływów spalin. To szczególnie korzystne w przypadku zastosowania półsuchej IOS dla kotłowni pracujących na dużej zmienności mocy.

Układ diafragma – zawirowywacz wpływa również bardzo korzystnie na przepływ spalin przez absorber, dzięki czemu praktycznie wyeliminowano konieczność awaryjnego opróżniania absorbera oraz, przy prawidłowej eksploatacji, zapewniono praktycznie w 100% dyspozycyjność urządzenia.

Zawirowywacze stosowane są z powodzeniem w czterech absorberach pracujących w PEC Gliwice. Istnieje również możliwość wbudowania zawirowywacza w istniejącą instalację, w celu poprawy jej parametrów pracy. Wykonujemy bezpłatną ocenę technicznych możliwości takiej zabudowy.

***

Zakończona inwestycja jest kolejnym kontraktem w dziedzinie ochrony środowiska, który z sukcesem zrealizowaliśmy dla tego klienta. W okresie od 2007 do 2016 roku wykonaliśmy na terenie tej samej ciepłowni, w ramach odrębnych umów, instalacje odsiarczania oraz odpylania dla kotłów WR-25 i WP-70. Najnowszy projekt obejmował również realizację instalacji odazotowania spalin (SNCR). Kontrakt był realizowany w bardzo trudnym okresie, naznaczonym pandemią COVID-19. Dzięki zastosowanym procedurom bezpieczeństwa, dobrej organizacji pracy na budowie oraz zaangażowanej, profesjonalnej kadrze wykonaliśmy całość zadania w założonym, kontraktowym terminie oraz budżecie. Istotnym czynnikiem była też partnerska współpraca z klientem.