Paroplynový cyklus 80 MW, Priemyselný park Levice – moderný teplárenský zdroj

Základom cyklu sú dve spaľovacie turbíny Rolls Royce typ RB211 DLE, poháňajúce alternátory s výkonom cca 30 MWe. Spaliny z turbín sú vedené do dvojtlakých kotlov na odpadné teplo, vyvinutých firmou Adato. Para z kotlov poháňa parnú turbínu Siemens SST300 s alternátorom o výkone cca 20 MWe. Zdroj je výkonovo aj dispozične dimenzovaný tak, že bude schopný dodávať celý požadovaný tepelný výkon pre mesto Levice. Vyrobená elektrická energia bude vyvedená do verejnej siete 110 kV.

Priemyselný park Levice – letecký pohľad

PREDNOSTI PPC PRE POSKYTOVANIE PODPORNÝCH SLUŽIEB
Technológia PPC je navrhnutá so snahou maximalizovať jeho pružnosť a prevádzkové charakteristiky pre poskytovanie podporných služieb. Základnými charakteristikami z tohto pohľadu sú:

Schopnosť rýchlej zmeny výkonu
Použité spaľovacie turbíny sú aeroderiváty, t.j. stroje vychádzajúce z leteckých motorov, modifikované pre priemyselné použitie. Sú schopné prejsť z minimálneho na maximálny výkon v priebehu 120 s, teda výkonovej zmeny 30 MW/min. pri prevádzke oboch strojov.
Schopnosť rýchleho nábehu
Spaľovacie turbíny sú nabiehané cez bypassové komíny a rýchlosť ich nábehu nie je obmedzená nutnosťou prispôsobiť sa trendom nahrievania kotlov a parnej turbíny. Nábeh od pokynu obsluhy na štart po nominálny výkon (cca 62 MW pri prevádzke oboch strojov) je realizovateľný do 8 minút.
Schopnosť nábehu z tmy

• PPC je vybavený núdzovým dieselagregátom zásobujúcim distribučný rozvádzač, z ktorého sú napájané všetky spotrebiče, nutné pre štart bloku z tmy: celá technológia spaľovacích motorov, rozvodňa 11 kV, systém jednosmerného napájania 220 V DC, riadiaci systém, systém tlakového vzduchu a pod. Stručný postup nábehu:
  » štart dieselagregátu 550 kVA, 400 V, 50 Hz,
  » distribučný rozvádzač zabezpečeného napájania pod napätím,
  » nábeh riadiaceho systému, systému stlačeného vzduchu a pomocných zariadení pre štart spaľovacích motorov,
  » štart spaľovacích motorov
  » nábeh rozvodne 11 kV,
  » pripojenie výkonu do rozvodne 11 kV,
  » nábeh transformátorov vlastnej spotreby 2 × 2 000 kVA, 11/0,4 kV,
  » pokračuje normálny nábeh PPC.
   
• Zabezpečenie ovládania priamo z dispečingu SEPS Žilina pomocou komunikácie cez TLFC terminál.
• Schopnosť prechodu PPC z výkonovej na otáčkovú reguláciu (pre zabezpečenie frekvencie při rozpade elektrickej prenosovej sústavy – ostrovná prevádzka).

Elektráreň v Leviciach z ptačej perspektívy

Hlavné časti budovaného diela

• dve spaľovacie turbíny poháňajúce elektrické generátory so svorkovým výkonom 31 MWe každý, teda celkom 62 MWe,
• dva dvojtlakové kotly na odpadné teplo, využívajúce teplo obsiahnuté v spalinách na výstupe zo spaľovacích turbín, z ktorého vyrobia paru pre pohon parnej turbíny a pre dodávku externým odberateľom pre technologické účely a pre vykurovanie,
• jedna kondenzačná parná turbína s dvoma vstupmi pary a jedným regulovaným odberom, poháňaná parou vyrobenou v kotloch na odpadné teplo pre výrobu ďalšej elektrickej energie 20 MWe, čím sa inštalovaný výkon bloku zvýši na cca 80 MWe,
• vzduchom chladený kondenzátor pre zaistenie potrebného vákua a pre kondenzáciu pary na výstupe z parných turbín, umožňujúc tak uzavrieť obeh, dva spaľovacie motory poháňajúce elektrické generátory so svorkovým výkonom 2,3 MWe každý, čím bude zaistený núdzový a rezervný, prípadne špičkovací výkon 4,6 MWe,
• výmenníková stanica pre výkon 20 MWt, vyhrievaná parou z regulovaného odberu parných turbín + 12 MWt zo spalinových ohrievačov vody v kotloch,
• všetky pomocné zariadenia pre vyššie uvedené komponenty.

HLAVNÉ ZARIADENIA BLOKU

Spaľovacie turbíny
Dodané sú spaľovacie turbíny výrobcu Rolls Royce (Anglicko) s DLE (dry low emission), spaľovacím systémom na dosiahnutie veľmi nízkych hodnôt produkovaných emisií. Spaľovacia turbína je dodaná v kontajnerovom prevedení, vhodnom pre inštaláciu na pripravený základ. Rozvádzače riadiaceho systému a elektro sú umiestnené v strojovni parnej turbíny v rozvodni pod velínom.
Kotly na odpadné teplo
Sú dodané dva identické kotly na odpadné teplo, vo vonkajšom prevedení, usporiadané horizontálne vzhľadom na prúdenie spalín. Tlakové časti pozostávajú z VT a ST prehrievačov, VT a ST výparníkov, VT a ST ohrievačov vody a samostatného ohrievača vykurovacej vody.
Parná turbína
Je dodaná jedna parná turbína, kondenzačná s dvoma vstupmi (VT a ST para) a s jedným regulovaným odberom (NT para). Turbína je osadená na spoločnom ráme s prevodovkou. Para do turbíny vstupuje cez rýchlouzáver, umiestnený nad regulačným ventilom a vystupuje cez výstupné hrdlo do kondenzátora.
Kondenzátor
Para z výstupu parnej turbíny je potrubím prevedená do kondenzátora a rozvedená cez rozvádzaciu komoru do systému sklonených rebrovaných rúrok. Rúrky sú zospodu ofukované axiálními ventilátormi. Takto vyvolané prúdenie vzduchu odoberá teplo pare prúdiacej v rúrkach, takže para postupne kondenzuje. Časť pary spolu s neskondenzovateľnými plynmi, ktoré prenikli cez netesnosti potrubí a kondenzátora, sa dostáva do ďalšieho zväzku rúrok sklonených nahor a odchádza cez odvzdušňovacie potrubie.
Spaľovacie motory
Set s plynovým motorom a synchrónnym generátorom je na spoločnom ráme, ktorý je uložený na pružných elementoch na betónový základ. Na motore sú priamo namontované zariadenia mazacího oleja, štartovanie stlačeným vzduchom, chladenie plniaceho vzduchu a odvzdušnenie kľukovej skrine. Na ráme setu je namontovaná plynová rada na riadenie prívodu plynu do motora. Motor 12 RK 270 GS je dvanásťvalcový, do V usporiadaný 4-dobý, vodou chladený plynový motor s preplňovaním turbodúchadlom. Kvapalinou chladené chladiče stlačenej zmesi používajú kvapalinu chladenú v stolovom chladiči.
Výmenníková stanica
Výmenníková stanica je tvorená dvojicou rúrkových výmenníkov para-voda s rúrkami tvaru U, zavalcovanými do rúrkovnice. Stanica je hlavným zdrojom tepla pre dodávky externým odberateľom vo forme horúcej vody. Obehová voda je čerpaná dvojicou čerpadiel, vo výmenníku zohriata na požadovanú teplotu a dodávaná potrubím k miestam spotreby.
Chemická úprava vody
Chemická úprava vody slúži na zaistenie požadovanej kvality prídavnej vody pre kotly a pre horúcovodný systém. Pozostáva z dvoch liniek: demineralizácie pre kotly a zmäkčovania pre horúcovodný systém. Každá linka je zdvojená, v prevádzke je vždy jedna strana a druhá sa regeneruje, a naopak.
Tepelná úprava vody
Účelom tepelnej úpravy vody je odstrániť z napájacej vody rozpustené korozívne plyny – kyslík a oxid uhličitý – pred vstupom do kotlov. K termickému odplyneniu dochádza v odplyňovači. Odplynená napájacia voda sa z odplyňovača dostáva do napájacej nádrže, kde vytvára zásobu pre vyrovnanie výkyvov vo výkone kotlov či v množstve vráteného kondenzátu.

Autor

• (red)