Projekt odsíření nového zdroje 660 MW v Elektrárně Ledvice

• Foto

Specifikem výstavby v tomto případě se stává nezbytnost výstavby několika základních stavebních objektů a jejich vybavení příslušnými technologickými celky na poměrně malém prostoru, ohraničeném stávajícími objekty Elektrárny Ledvice, výsypkami povrchového dolu Jirásek a ledvickou úpravnou uhlí. Výkon odsiřovací jednotky nového zdroje přitom není nijak malý. Při navrhovaném výkonu 660 MW pro nový zdroj elektrárny v Ledvicích bude technologie odsíření produkovat denně téměř 600 t sádrovce.

Technologický proces odsíření surových spalin v Ledvicích bude probíhat následujícím způsobem:

Spaliny z kotle zbavené popílku v elektrofiltrech jsou hnány kouřovým ventilátorem do systému odsíření kouřovodem, který je vybaven primárním chladičem spalin a nouzovým chladicím systémem.

Po ochlazení vstupují spaliny do tzv. absorbéru, kde reagují s vápencovou suspenzí, rozstřikovanou v pěti úrovních. Vyčištěné spaliny poté prochází odlučovačem kapek, kde se zbaví aerosolu.

Za absorbérem jsou spaliny již ochlazeny na teplotu cca. 60 °C a jsou vedeny kouřovodem čistých spalin do nové chladící věže.

Reakcí vápence se sirnými sloučeninami a vodou vzniká sádrovcová suspenze, jejímž odvodněním se získá sypký sádrovec.

V Ledvicích byla k zajištění funkčního procesu odsíření spalin realizována společností Metrostav a. s. montáž následujících stavebně technologických celků:

• vykládka a sklad kusového vápence s dopravní technologií,
• drcení a mezisklad vápencového granulátu se zásobníky,
• mletí vápence s kulovými mlýny a nádržemi vápencové suspenze,
• čerpací a kompresorová stanice k zajištění dodávek reagentu, oxidačního vzduchu a procesní vody do absorbéru,
• absorbér s vnitřními technologiemi,
• kouřovod surových spalin s podpěrným systémem,
• odvodnění energetického sádrovce s trubním dopravníkem do skladu sádrovce,
• sklad a expedice sádrovce s nakládkou na vagóny.

VYKLÁDKA A SKLAD KUSOVÉHO VÁPENCE
Z dispozičního hlediska vytváří vápencové hospodářství dva konstrukčně navazující objekty vykládky a skladu se schodišťovou věží a samostatná stanice odprášení.

Objekty jsou tvořeny ocelovým opláštěným skeletem o rozměrech 60 × 24 m, výšce 18 m a hmotností 230 t.

Sklad vápence má kapacitu 3 000 m³.

Technologii dopravy vápence uvnitř objektů představují vykládací sýpky s vibračními podavači, pásovými a korečkovými dopravníky, detektory a odlučovači kovu s přepravní kapacitou 200 t/h.

Ke snížení prašnosti jsou objekty vybaveny odprašovacím zařízením s jednotlivými potrubními větvemi a centrální filtrační stanicí.

DRCENÍ A MEZISKLAD DRCENÉHO VÁPENCE 
Kusový vápenec je ze skladu dopravován pásovými dopravníky podzemním tunelem k drtičům, kde se velikost zrna sníží pod 20 mm, a odtud korečkovými výtahy do dvojice sil, které mají kapacitu denní spotřeby drceného vápence pro kulové mlýny.

Sila jsou ocelová, svařovaná s ∅ 7 m a výškou 15 m, mají vlastní filtrační jednotky a stavebně navazují na objekt mletí vápence. Jednotlivá sila disponují kapacitou 430 m³.

MLETÍ VÁPENCE A SKLADOVÁNÍ VÁPENCOVÉ SUSPENZE, ODVODNĚNÍ SÁDROVCE 
Objekty mletí vápence a odvodnění sádrovce představují dispozičně jeden celek a jeho stavba byla ve všech ohledech nejsložitější ze všech montážních prací na akci Odsíření.

Budova s rozměry 48 × 22 m, výškou 24 m a hmotností ocelové konstrukce 520 t je v několika výškových úrovních zaplněna technologiemi a potrubím, kdy montáž skeletu a zařízení musela probíhat současně.

K objektu těsně přiléhají z jedné strany dvě ocelové svařované nádrže pro skladování vápencové suspenze o ∅ 8,5 m a výšce 14 m, na druhé straně se nacházejí čtyři laminátové nádrže technologie odvodnění sádrovce.

Na zbývajících stranách objektu je zavěšen dopravník sádrovce vedoucí do popílkových sil a vratná stanice trubního dopravníku vedoucího do hlavního skladu sádrovce.

Technologie v objektu se dělí na dvě skupiny podle zpracovávaného materiálu.

První skupinu tvoří zařízení mlýnice se dvěma kulovými mlýny o výkonu 32 t/h, kde se mele vápencový granulát zamokra na vápencovou suspenzi, přečerpávanou po úpravě v hydrocyklonech do zásobních nádrží.

Ve vyšší části objektu je instalována technologie odvodnění sádrovcové suspenze čerpané sem z absorbéru – 5 centrifug a dvojice hydrocyklonů.

Jsou zde osazeny pásové, korečkové a šnekové dopravníky sádrovce a dvě desítky čerpadel.

ČERPACÍ STANICE ODSÍŘENÍ 
Vápecová suspenze, vzduch nezbytný k oxidaci spalin a procesní voda pro vyrovnávání vodní bilance v absorbéru mají příslušná technologická zařízení umístěna v objektu čerpací stanice. Nosná konstrukce budovy je tvořena dvoupodlažním železobetonovým skeletem, doplněným schodišťovou věží o výšce 41 m s výtahem na přiléhající plošiny absorbéru.

V přízemí stanice jsou 3 m vysoká recirkulační čerpadla, která vhánějí pod tlakem vápencovou suspenzi do pěti výškových úrovní absorbéru, dále dvojice kompresorů oxidačního vzduchu a další čerpadla, nezbytná k funkčnosti systému dávkování a odvádění suspenzí v sousedním absorbéru.

Na budovu čerpací stanice navazuje ocelová konstrukce stanice chlazení surových spalin, ve které je upravována chladicí voda ze soustavy chladičů spalin v kouřovodu.

ABSORBÉR ODSÍŘENÍ 
Největší a nejčlenitější nádrží technologie odsíření je absorbér, kde dochází k chemickému procesu změny sirných plynů, poškozujících životní prostředí, na nezávadný a dále použitelný energetický sádrovec.

Absorbér je s výškou 52 m nejvyšším objektem v rámci technologického celku odsíření. V nejširším místě má ∅ 21 m. Hmotnost ocelové konstrukce absorbéru je 550 t.

U ocelové svařované konstrukce je v místě vstupu spalin použito speciální slitiny ke zvýšení odolnosti proti agresivnímu působení spalin.

Uvnitř absorbéru je v pěti výškových úrovních instalováno svařované polypropylénové potrubí s keramickými tryskami, které rozprašují vápencovou suspenzi a vytváří clonu kouřovým plynům, proudícím směrem vzhůru.

V horní části absorbéru jsou pak ve dvou úrovních nad sebou konstrukce z plastových vlnovcových profilů k odstranění vodních kapek z vyčištěných spalin.

Absorbér poté ústí do kouřovodu čistých spalin neseného ocelovou konstrukcí podepřenou vlastní podpěrnou věží a zároveň kotvenou do nové chladící věže elektrárny.

Vedle se nachází další velká svařovaná nádrž, tzv. vypouštěcí zásobník o ∅ 16 m a výšce 27 m.

Zde lze v případě potřeby shromáždit veškerou vápencovou a sádrovcovou suspenzi ze všech systémů odsíření. Všechny nádrže v rámci technologie odsíření nového zdroje jsou osazeny minimálně jedním až pěti míchadly.

KOUŘOVOD SUROVÝCH SPALIN 
Z dispozičních důvodů tvarově mimořádně komplikované těleso kouřovodu surových spalin je tvořeno svařovanou ocelovou konstrukcí obdélníkového tvaru s několikrát zalomenou osou a s vnitřními rozměry až 15 × 12 m, dosahující výšky až 33 m.

Do kouřovodu je vložen primární chladič spalin, tvořený svazky hadic z plastu PTFE na plnou šířku a výšku tělesa kouřovodu.

Primární chladič je v suterénu strojovny nového zdroje elektrárny spojen potrubím se sekundárním chladičem a stanicí chlazení.

K nouzovému chlazení kouřových plynů je v kouřovodu nainstalován systém potrubí ze speciální slitiny, rozprašující prostřednictvím 300 trysek vodu do prostoru kouřovodu. V případě nefunkčnosti primárního chladiče tak nedojde ke vzniku vysoké teploty a k poškození plastových konstrukcí v absorbéru.

DOPRAVA SÁDROVCE DO SKLADU A JEHO NAKLÁDKA 
K dopravě odvodněného sádrovce do hlavního skladu slouží pásový trubkový dopravník, který překonává na obloukové trase vzdálenost přes 200 m.

Vlastní objekt skladu sádrovce je ocelová opláštěná konstrukce s rozměry 54 × 25 m, hmotností 320 t s vlastním dopravním systémem a variabilním škrabákovým kolejovým nakladačem.

Na sklad navazuje samostatný objekt železniční nakládky sádrovce, který umožňuje expedici konečného produktu odsiřovacího procesu na několik vagónu současně.

V celkovém součtu bylo v rámci výstavby odsiřovací jednotky nového zdroje v Ledvicích smontováno pracovníky firmy Metrostav a. s. téměř 2 tisíce tun ocelových konstrukcí, svařeno 1 200 t nádrží, kouřovodů a potrubí a nainstalováno více jak 150 nejrůznějších technologických jednotek a zařízení.

Project of Desulphurisation of the New 660 MW Power Source in Ledvice Power Plant
As a part of modernization process of its north-Czech brown coal power plants, the electricity conglomerate CEZ is going ahead with the building process of a new highly ecological power source in Ledvice power plant. This unit with an output power up to 660 MW will be equipped with the technology of wet flue gas desulphurization, where the gases will be carried through wet calcium carbonate removal in the absorber. The energetic gypsum created in the process will be removed from the technological process, dehydrated and dispatched to industrial processing for building industry or together with the fly ash used as a stabiliser. A significant part of the project of desulphurisation is carried out by Operation of Steel Structures Division 3 of Metrostav a. s. Company.

Autor

• Ing. Bednář Josef