TENZA instalovala elektrodový kotel v provozu Červený mlýn

• Foto

Rozšířit spektrum podpůrných služeb se rozhodla i společnost Teplárny Brno. V první fázi modernizace svého brněnského provozu Červený Mlýn investovala do přestavby dlouhodobě nevyužívané nádrže na lehký topný olej na akumulační nádrž topné vody a následně do instalace nového elektrodového kotle, který využívá elektřinu pro produkci tepla. Za realizací obou těchto projektů stála brněnská společnost TENZA, která má dostatek zkušeností z realizací technologických celků v rámci různých odvětví. V případě elektrokotle mohla využít know-how z obdobné zakázky v závodě ŠKODA AUTO, Mladá Boleslav, kde v roce 2016 instalovala elektrodový kotel o výkonu 15 MW z dílny stejného výrobce. Rozdílný však byl především rozsah realizace, neboť v automobilce se jednalo o instalaci technologie bez nutnosti zásadních stavebních činností. V brněnském teplárenském provozu zajišťovala společnost TENZA kompletní instalaci zařízení kotle včetně stavebních úprav, dodávky konstrukcí, potrubních propojů a v neposlední řadě samotný přívod vysokého napětí a řešení MaR. Kromě zpracování dokumentace pro provádění stavby zodpovídala TENZA také za koordinaci činností všech subdodavatelů, dohled nad plánováním, realizací a provedením všech zkoušek včetně uvedení zařízení do provozu. Součástí díla bylo i zajištění a splnění veškerých přísných certifikačních měření potřebných pro poskytování podpůrných služeb elektrizační soustavy.

Samotná realizace projektu začala na podzim 2017 převzetím staveniště od investora. V průběhu zimních měsíců byla založena stavba kotelny a trafostanice a vybetonováno monolitické stání pro transformátor. Následovala instalace samotného elektrodového kotle, kolem něhož byla zbudována ocelová konstrukce včetně opláštění. Po montáži strojní části byla realizována část elektro zahrnující instalaci transformátoru, přípojku VN pro elektrodový kotel, provozní rozvod silnoproudu, stavební elektroinstalace, MaR, ZTI, EPS a vytápění a větrání kotelny. V červenci už tak vše bylo připraveno na zahájení zkoušek. Na konci srpna bylo zařízení kotelny úspěšně odzkoušeno včetně certifikace elektrodového kotle pro poskytování podpůrných služeb MZ15. Zbývalo ještě provést certifikační zkoušky sekundární regulace a MZ15 kotle v bloku se stávající parní a plynovou turbínou. V tomto případě však bylo nutné vyčkat na vhodné klimatické podmínky, kdy venkovní teplota klesne pod 4 °C. Koncem listopadu se počasí „umoudřilo“ a certifikační zkoušky bloku zařízení zdárně proběhly. Od ledna 2019 je tak elektrodový kotel v ostrém provozu.

Při realizaci stavby byl vybudován nový stavební objekt o zastavěné ploše cca 17,6 x 12 m a celkové výšce 8,5 m nad stávající úroveň terénu. Větší část plochy zaujímá samotný ocelový skelet kotelny doplněný o sendvičové panely se soklem. Ke kotelně bylo zbudováno železobetonové monolitické stání se zastřešením pro oddělovací transformátor VN. Dále byla zrealizována venkovní trubní trasa DN 300 na stojkách výšky cca 3,5m pro napojení na rozvody tepla z akumulačních nádrží. Napojení elektrodového kotle na elektrizační soustavu provozu Červený mlýn bylo realizováno novým připojením na síť 10,5 kV. Na stanoviště v prostoru stávajících transformátorů byla umístěna skříň, umožňující odpínání nové odbočky VN. Skříň je napojena novým odbočením ze stávajících zapouzdřených vodičů. Oddělovací transformátor je olejový. Mezi skříní s odpínačem a transformátorem bylo vybudováno kabelové vedení VN, tvořené dvěma paralelně zapojenými kabely 10-AXEKVCEY 1x500/35 pro každou fázi. Stejným způsobem je instalován i propoj mezi transformátorem a elektrodovým kotlem. Za oddělovacím transformátorem byl instalován rozvaděč VN ve vzduchovém provedení s vakuovým vypínačem.

V kotelně je instalován elektrodový kotel od norského výrobce Parat Halvorsen AS s příslušenstvím, které tvoří zásobní nádrž demi vody a zásobník roztoku hydroxidu sodného. Kotel je přes primární horkovodní potrubní systém tlakově oddělen od sekundárních topných rozvodů prostřednictvím deskového výměníku. Součástí sekundárních rozvodů je trojice oběhových čerpadel, třícestný ventil a clony pro měření tepla a průtoků. V kotelně jsou dále umístěny elektrické rozvaděče VN a NN, VN vypínač, rozvaděč kotle a rozvaděče pro MaR.

Elektrodový kotel je napojen na stávající teplovodní potrubí v okruhu akumulace vedoucí z výměníkové stanice do obou akumulačních nádrží. Nová potrubí jsou vedena z kotelny ke stávajícímu potrubí v místě vstupu do akumulačních nádrží (AN).

Jako kotlová voda je použita demineralizovaná voda, jejímž případným doplňováním za provozu je možno snížit vodivosti. Demi voda je přivedena z centrálního zásobníku teplárenského provozu prostřednictvím rozvodů v kolektoru a trubního vedení pod podlahou kotelny a je vyústěna u zásobní nádrže demi vody o objemu 500 litrů (součást technologie kotle), ze které je automaticky doplňována do kotle. Pro zvýšení vodivosti kotlové vody na potřebnou hodnotu je součástí technologie kotle zásobník na 2% roztok NaOH. Pro udržování přetlaku nad tenzí par kotlové vody při provozních teplotách je v kotli využit dusík. Ten současně slouží k eliminaci vzniku a akumulaci vodíku (nepatrné množství vzniká hydrolýzou kotlové vody mezi elektrodami), a to pravidelnou obměnou inertní atmosféry v kotli. Pro doplňování dusíku do kotle jsou instalovány dvě 40 kg lahve s dusíkem s tlakem 0-250 bar. Doplňování dusíku je zabezpečeno řídicím systémem kotle.

Řízení kotle je plně automatické prostřednictvím vlastního řídícího systému, který je umístěný v kotlovém rozvaděči a je propojený s periferiemi (VN) a prostřednictvím datové komunikace s řídícím systémem provozu PČM SPPA T300. Pomocí tohoto systému je řízen požadovaný výkon kotle a jsou zde zapojeny kotlové bezpečnostní okruhy. Z nadřazeného ŘS je do ŘS kotle zadáván požadavek na elektrický výkon kotle. Samotnou regulaci výkonu zajišťuje kotlové cirkulační čerpadlo a trojcestná armatura včetně přepouštěcí armatury regulující hladinu vody v kotli, čímž se mění úroveň zaplavení elektrod a tím i výkonu. Čerpadlo je vybaveno frekvenčním měničem. Trojcestná armatura, v závislosti na požadavku rozdílu teplot mezi vratnou a výstupní teplotou vody v kotli, reguluje poměr mezi množstvím vody proudícím zkratem a vodou, která proudí na tepelný výměník. Teplo z tepelného výměníku je vždy nutné odebrat sekundární vodní stranou. Pokud by teplo nebylo odebráno, hrozí odstavení kotle z důvodu dosažení maximální teploty.

Pro vytápění vnitřního prostoru kotelny je použita cirkulační nástěnná teplovzdušná jednotka Sahara, umístěná nad vstupními vraty do kotelny. Její provoz je ovládán na základě teploty vzduchu, měřené snímačem prostorové teploty. Potrubí TTV pro teplovzdušnou jednotku je ve stávajícím kolektoru napojeno na stávající potrubní rozvod TTV. Novým kanálem je přivedeno do prostoru elektrodové kotelny, kde je po její ocelové konstrukci přivedeno k vytápěcí jednotce.

Větrání kotelny je podtlakové, s nuceným odvodem vzduchu. Zajišťuje přívod vzduchu potřebného pro splnění hygienických požadavků na větrání pracoviště a v letním období odvod zátěže teplem. Pro přívod vzduchu do kotelny je použita protidešťová žaluzie osazená ve vratech. Pro odvod vzduchu z kotelny slouží nástěnný axiální ventilátor, osazený v obvodovém plášti objektu protilehlé stěny kotelny, ve výšce 6m nad úrovní podlahy. Z vnější strany je ventilátor osazen přetlakovou samouzavírací žaluzií. Jeho provoz je ovládán na základě teploty vzduchu, měřené snímačem prostorové teploty.

Autor

• (red)