Modernizace teplárny Zelená louka: Ekologizace energetického zdroje s využitím fluidního spalování a OZE – I. etapa

• Foto

Teplárna "Zelená louka" (dále jen TZL) zahájila provoz v letech 1953 a 1954 zprovozněním dvou kotlů s parním výkonem 2 x 100 t/h a dvou turbosoustrojí 2 x 10,5 MW se dvěma regulovanými odběry a potlačenou kondenzací. V letech 1962 a 1963 byla postavena a zprovozněna druhá část teplárny se dvěma kotli s parním výkonem 2 x 125 t/h a jedním turbosoustrojím s výkonem 25 MW se dvěma regulovanými odběry a potlačenou kondenzací. V roce 1975 byl do stávající budovy instalován další kotel s parním výkonem 150 t/h a jedno protitlaké turbosoustrojí s výkonem 25 MW. Odstavena je pouze na 38 hod. v roce pro provedení revizí a oprav zařízení, která nemohou být jindy zastavena. V letech 1995-1997 byla provedena postupná rekonstrukce kotlů včetně instalace nových výkonnějších elektrostatických odlučovačů popílku. Teplárna pokrývá veškerou potřebu tepla závodu Synthesia, dále dodává teplo do soustavy centrálního zásobování teplem Elektráren Opatovice. Výroba elektřiny na závodní teplárně je trvale vyšší než vlastní spotřeba Synthesie a přebytek elektřiny je prodáván dle potřeb elektrizační soustavy. Návrh rekonstrukce, a tedy i zadání pro projektovou přípravu, byly určeny třemi základními hledisky: environmentálním, ekonomickým a provozním. Směrnice EU v environmentální oblasti, politika emisních povolenek spolu s účelovými dotacemi motivují producenty skleníkových plynů k modernizaci výroby. V přípravě modernizace TZL, respektive v její první etapě, byla zvažována výměna jednoho stávajícího kotle s roštovým spalováním za moderní fluidní kotel. Fluidní spalování, zejména práškového uhlí, je velice účinné a při vhodné regulaci spalovací teploty se dosahuje snížení produkce nežádoucích zplodin - zejména NOx. Nový kotel byl dále zvažován se systémem redukce NOx zástřikem redukčního činidla – močoviny a odsířením spalin, opět na chemickém principu, tedy reakcí oxidu siřičitého s vodou a vápencem.

Další zlepšení ekonomiky bylo navrženo prostřednictvím diverzifikace palivové základny, a to konkrétně možností v novém fluidním kotli spalovat směs uhlí a biomasy. Posledním čistě provozním hlediskem bylo nahrazení jednoho z uhelných kotlů kotlem spalujícím zemní plyn. Tento kotel byl určen jako záložní s tzv. rychlým nájezdem. Výrobní procesy podniku Synthesia jsou citlivé na přerušení dodávky tepla, která je zajišťována výhradně prostřednictvím TZL. Z této skutečnosti vyplynul požadavek na zajištění rychlého záložního zdroje.

Projekt byl specifický z několika důvodů, které lze jedním heslem souhrnně nazvat komplexnost. Jeho vysoká náročnost byla již v přípravě dána zadávacími podmínkami, které definovaly stavbu jako rekonstrukci stávajících energetických zdrojů a to téměř bez přerušení výroby. TZL je kompletně odstavována pouze 1x ročně na velmi krátkou dobu. U projektu jsme byli ve všech jeho stupních od úvodní studie proveditelnosti až po realizační dokumentaci. Projekt byl spolufinancován z evropských fondů. Žádost o dotaci zpracovávala spol. CEFA, se kterou jsme úzce spolupracovali.

Metroprojekt zajišťoval kompletní projekční práce jako garant pro stavební část – stavební připravenost i pro technologii, a to od studie proveditelnosti až po zadávací dokumentaci stavby. V rámci autorského dozoru jsme se účastnili realizace, která se nevyhnula účelovým změnám v souvislosti s aktuálními možnostmi realizátora a také v důsledku nových podmínek provozovatele TZL a chybných nebo neúplných podkladů.

Společným rysem modernizací výrobních technologií je nutnost popasovat se v rámci stávajícího výrobního objektu s aktuální závaznou legislativou a zároveň stávající objekt přizpůsobit pro umístění nové technologie. To vše jsme museli zvládnout na základě tzv. referenčních nabídek dodavatelů, které zdaleka nedefinovaly všechna omezení a požadavky spojené s instalací a provozem technologie. Vzhledem k tomu, že to pro nás byly v podstatě anonymní zdroje informací, neměli jsme možnost autory referenčních nabídek oslovovat. Bylo proto nutné zajistit si pro porovnání a doplnění chybějících podkladů vlastního experta. Tím se pro nás ve fázi DUR stala společnost H&D Engineering a ve fázi DSP a DVZ společnost Tractebel Engineering. Vlastními kapacitami jsme pokrývali zpracování stavebních částí - stavební připravenost - a na tuto stavební část navázaná technická zařízení a rozvody.

Z hlediska aktuální platné legislativy jsme během zpracovávání projektu narazili zejména na požárně bezpečnostní předpisy, které od doby zprovoznění TZL doznaly podstatných změn. Např. bylo nutné umístit únikové cesty a požárně oddělit prostory, což bylo velmi náročné. Zvláště zástavbu „čistého“ provozu kotle pro spalování zemního plynu v rámci společné kotelny, ve které jsou umístěny prašné provozy uhelných kotlů a kde bylo nutné řešit prostorové oddělení. V souvislosti s tímto provozním oddělením jsme v rámci PBŘ řešili, zdali je nutné zajistit pro plynový kotel samostatný požární úsek, nebo může zůstat ve společném s ostatními kotli. Dalšími komplikovanými uzly byly stávající NN a VN rozvodny, které bylo nutno stavebně upravit pro nové rozvaděče, a to vše za provozu, kdy rozvodna zůstávala z velké části pod napětím.

V rámci zpracování DSP a DVZ jsme provedli částečné zaměření stávající kotelny, zpracovali jsme předané historické dokumentace skutečného provedení a informace o existenci a poloze stávajících sítí v areálu TZL. Ke stávajícím objektům v podstatě kompletně chyběla statika a u některých z nich jsme měli k dispozici pouze realizační dokumentaci.

Zajímavostí, která vyplynula z hygienických norem, byl projekt akustické skleněné fasády na objektu stávající ubytovny, která sousedí s areálem TZL. I když jsme v rámci stavebního řízení prokázali, že modernizací TZL nebudou navyšovány hladiny hluku, z hlukové studie vyplynula nutnost řešit překročená maxima hlukové zátěže na objektu ubytovny.

Na přípravu RDS jsme měli půl roku. Ve stupni RDS jsme již nebyli hlavními projektanty a koordinátory, zajišťovali jsme jen stavební připravenost a technické zařízení staveb. Po čas zpracovávání RDS jsme se potýkali s nedostatečnými a pozdě předávanými podklady od hlavního projektanta, což se odrazilo na nedořešených detailech a téměř chybějící koordinaci. U některých stavebních objektů jsme museli zpracovat víc než 10 revizí a v podstatě projektovat souběžně s probíhající výstavbou.

Díky této akci jsme získali mnoho zkušeností. Nahlédli jsme do oboru, který byl pro naši společnost v podstatě nový. Měli jsme možnost pracovat na velmi komplikované stavbě, a to jak ze své podstaty, o čemž jsem psal v tomto článku výše, tak i z hlediska smluvních vztahů, kdy jsme si ve fázi zpracovávání RDS vyzkoušeli být subdodavatelem projekčních prací.

V závěru se sluší poděkovat všem, kdo se na projektu podíleli, nejen za odvedenou práci, ale především za trpělivost. Zvláštní poděkování pak patří týmu investora, který nám v rámci svých možností vždy ochotně vycházel vstříc, a v konečném důsledku jsme jím byli oceněni vysloveným uznáním za to, jak jsme se s podmínkami, které během zpracovávání RDS a samotné realizace stavby panovaly, dokázali se ctí poprat.

Autor

• Benda David