Výstavba odsírenia

• Foto

Odsírenie blokov č. 1 a 2 ENO B bolo navrhnuté na základe systému tzv. mokrej vápencovej výpierky v samostatnom odsírovacom zariadení. Produktom z odsírenia spalín je energosadrovcová suspenzia, ktorá je likvidovaná v miešacej stanici nachádzajúcej sa v prevádzke odsírenia formou výroby tzv. stabilizátu, v ktorom sú látky fixované v nevylúhovateľnej forme. Na výrobu stabilizátu sa okrem vzniknutej sadrovcovej suspenzie používa úletový klasický aj fluidný aditivovaný popol a hydroxid vápenatý. Okrem toho je energosadrovec po odlúčení vody využívaný ako druhotná surovina.

Opis odsírenia pred rekonštrukciou
Spaliny z blokov č. 1 a 2 ENO B sú vedené cez elektroodlučovače plechovými spalinovodmi do spoločného odsírovacieho zariadenia a odtiaľ do spoločného 150 m vysokého komína. V spalinovodoch sú nainštalované uzatváracie a obtokové klapky umožňujúce prevádzku kotlov bez odsírenia v prípade poruchy zariadenia odsírenia spalín. Spaliny sú za uzatváracími klapkami vedené spoločným spalinovodom k výmenníku tepla – GAVO, kde sa ochladia z 160°C (max. 180°C) na 110 – 130°C a vstúpia do absorbéra. Ochladené na teplotu cca. 60°C a vodnou parou nasýtené vyčistené spaliny z absorbéra sú cez spalinový ventilátor s tlmičom hluku vedené do výstupnej sekcie výmenníka tepla – GAVO, kde sú opäť zohriate na požadovanú vstupnú teplotu do komína – 95°C. Spalinovody aj GAVO sú riešené s antikoróznymi úpravami, nástrekom a stierkovaním kyselinovzdorných živíc.

Absorbér je v podstate veža s valcovým spodným a kubickým horným dielom. V jeho spodnej časti sa nachádza suspenzia, ktorej hladina je cca. 16 m. Táto je prečerpávaná siedmimi obehovými čerpadlami. Obehové čerpadlá majú sanie v spoločnej sacej výške, ale každé čerpadlo dopravuje suspenziu do inej výtlačnej výšky (rozstrekových rovín). Spaliny vstupujú do práčky nad spodnou valcovou časťou pod rozstrekovacími rovinami. Vnútorný povrch práčky je vybavený ochranou - pogumovaním z materiálu Kerabutyl o hrúbke 4 mm.

Sprchovacie roviny sú rozložené na úrovniach od + 25,3m do + 34,45m vo vežovej časti. Každá rovina obsahuje približne 100 kusov sprchových dýz, ktoré zabezpečujú rozstrekovanie suspenzie. Pre zaistenie dostatočnej oxidácie medziproduktu, siričitanu vápenatého, na síran vápenatý je zabudovaný v absorbéri na úrovni + 10 m rozvod oxidačného vzduchu. Vzduch zabezpečuje oxidačná stanica s tromi rotačnými dúchadlami.

V absorbéri, ktorý tvorí jadro odsírovacieho zariadenia, prebieha chemický proces. Počas priemerného zaťaženia sú v prevádzke 4 čerpadlá zo siedmych. Vzhľadom k tomu, že v absorbéri vzniká neustále sadrovec, musí byť z dôvodu dodržania konštantnej koncentrácie tuhých látok odvádzaná časť produkovanej sadrovcovej suspenzie. V suspenzii obsiahnutý a takto odčerpaný nezreagovaný uhličitan vápenatý a v chemických reakciách spotrebovaný absorbent je potrebné kontinuálne dopĺňať pridávaním nového absorbentu – suspenzie CaCO₃.

Od výstavby až do platnosti nových emisných limitov (2016) bolo odsírenie ENO B schopné spoľahlivo prevádzkovať a dodržiavať emisné limity vtedy platné, a to pod 400 mg/nm³ (dosahované emisie SO2 na výstupe pred rekonštrukciou v 2015 boli 220 – 330 mg/nm³).

Pred rekonštrukciou realizovanou v roku 2015 však bolo zariadenie zastarané a niektoré exponované časti technológie potrebovali generálnu opravu. A tak okrem požiadavky na pripravovanú ekologizáciu bola riešená aj požiadavka na predĺženie životnosti. V prvom rade bolo potrebné vypracovať audit zariadenia a zanalyzovať problematické časti. Oddelenie inžinieringu tento proces začalo riešiť v predstihu. Už v roku 2009 pripravilo podklady pre vypracovanie technickej správy – štúdie.

Vyhodnotenie problematických komponentov Odsírenia ENO B
Za najväčší problém odsírenia bol identifikovaný chemizmus prevádzky a jeho pôsobenie na jednotlivé technologické celky + zabezpečenie dokonalého „vyprania“ plynov od SO₂.

Netesnosti spalinovodov – poškodenia spôsobené koróziou (rozleptaním). Ako najviac odolný sa ukázal materiál 1.4539 (vysoko legovaná oceľ), ktorým boli nahrádzané poškodené časti spalinovodov. Problémom zostávali prechodové zvary a časti spalinovodov z pôvodného materiálu.

Ohrievák spalín GAVO – poškodenia spôsobené koróziou. Plášť a rotor GAVA bývajú najčastejšie napadnuté koróziou. Z tohto dôvodu boli realizované pravidelné opravy GAVA vrátane výmeny teplo-výmenných košov, opravy rotora a sektorových dosiek tesnení (obvodové, axiálne, radiálne) a povlakov.

Práčka spalín – absorbér

• Odlučovače kvapiek - 1. a 2. odlučovacia rovina Koch style XI bola v roku 2010 doplnená o 3. odlučovaciu rovinu - tubulárny odlučovač kvapiek. Zámerom bolo zvýšiť účinnosť odlučovača kvapiek, a tým znížiť prienik vody do spalinovej cesty za absorbérom. Tubulárny odlučovač bol vyrobený zo segmentov rúr uložených v plastových vedeniach ukotvených na pôvodných nosníkoch. Následne bolo po montáži vykonané meranie úletu kvapiek. Meraním sa potvrdilo, že došlo k zníženiu úletu kvapiek oproti garančným meraniam v roku 1999 o cca. 50 mg/nm³.
• Sprchové roviny (potrubia) – boli vymenené z pôvodného oceľového pogumovaného potrubia za potrubie z vysoko legovanej ocele 1.4539. Poškodenia vznikali na rozstrekových dýzach. Rozstrekové dýzy typ HELIX boli z materiálu stelit. Nevýhodou týchto dýz bolo, že nie je dostatočne pokrytý prierez rozstreku sadrovcovou suspenziou („hluché miesta“) v rohoch a pri stenách absorbéra a dochádza k rýchlemu abrazívnemu opotrebovaniu.
• Obehové čerpadlá – poškodenie zapríčinené pôsobením abrázie sadrovcovej suspenzie. Opravy boli vykonávané vyváraním špeciálnym materiálom alebo výmenou nových častí (obežné koleso, vložka). 
• Pogumy a povlaky – poškodenie nastávalo v dôsledku mechanického pôsobenia (pád nálepov zo stien absorbéra, pôsobením cudzích predmetov v práčke) a pôsobením prúdu sadrovcovej suspenzie z rozstrekových dýz.

Ekologizácia a predĺženie životnosti
Pre potreby určenia opatrení k optimalizácii prevádzky a dosiahnutiu prísnejších emisných limitov bolo v roku 2010 uskutočnené meranie, ktoré bolo spracované do výstupného materiálu – Štúdia optimalizácie odsírenia spalín Elektrární Nováky. Cieľom štúdie bolo posúdiť stav odsírenia, navrhnúť variantne optimalizáciu, vypracovať CFD model jednotlivých variantov optimalizácie prevádzky odsírenia a zároveň ekonomicky zhodnotiť tieto varianty. Optimalizácia mala riešiť okrem ekologizácie (dosiahnutie limitnej hodnoty emisií SO₂ na maximálne hodnoty 200 mg/nm³) aj zníženie opotrebovania dýz a obmedzenie korózie vo výmenníku tepla.

Výsledkom štúdie boli dve varianty riešenia ekologizácie
Variant 1 predpokladal realizovať výmenu dýz HELIX za nové tangenciálne pri využití existujúcich rozstrekových potrubí. Boli by vymenené iba samotné špirálové dýzy za nový druh tangenciálnych (pri využití rozstrekových potrubí a prechodových kusov). Navrhované boli tangenciálne dýzy s dutým kužeľom a širším uhlom rozstrekovania. Na vonkajšom obvode každej rozstrekovacej roviny mali byť, rovnako ako u existujúcich konštrukcií, použité dýzy s plným kužeľom, v záujme predchádzania vytváraniu prúdov spalín na stenách. Nové dýzy mali byť vyrobené z materiálu SiC. Materiál SiC je odolnejší voči opotrebeniu ako stelit. Rovnako aj spôsob formovania kvapiek je tu iný ako u špirálovitých dýz.

Variant 2 predpokladal okrem výmeny nových dýz, opísanej vo variante 1, vymeniť aj rozstrekové potrubia. Táto výmena by umožnila lepšie rozloženie toku a zvýšenie počtu dýz. K prepojeniu by prišlo na mieste existujúcich prírub na vonkajšej časti absorbéra. Z finančných dôvodov a dôvodu vyššej flexibility je nutné použiť ako materiál polypropylén. Jeho povrch je veľmi hladký, čím sa znižuje riziko vytvárania usadenín.

Jedným z možných riešení na potlačenie problémov s výmenníkom tepla bolo zváženie montáže mokrého komína. Tento krok by však neovplyvnil efektívnosť absorbéra. Po posúdení tlakových pomerov bolo zrejmé, že tento variant vyžaduje inštaláciu nového ventilátora. Ďalšou možnosťou realizácie mokrého komína by bol mokrý komín v hornej časti práčky. Po prehodnotení viacerých faktorov, napríklad nákladov na odstavenie elektrárne, nový ventilátor či nové trasovanie bolo rozhodnuté nepokračovať v tomto variante.

V súlade so závermi vypracovanej štúdie sme začali pripravovať samotný predmet realizácie Investičného podielu generálnej opravy blokov č. 1 a 2 ENO B, časť odsírenie.

V priebehu príprav sme analyzovali značné množstvo technických riešení a možností ako dosiahnuť cieľ rekonštrukcie – prevádzkovať zariadenie ENO B aj po 1. 1. 2016. Išlo o primárne opatrenia, ktoré mali byť základom pre splnenie požiadavky dosiahnuť koncentrácie SO₂ na výstupe pod 200 mg/nm³.

Zvažované boli napríklad opatrenia, ktoré by dosiahli rovnomerné pokrytie prierezu absorbéra tak, aby nevznikali oblasti, v ktorých nebude aktívne prebiehať chemická reakcia odlúčenia SO₂. Tieto oblasti sa nachádzajú hlavne v rohoch kubickej časti absorbéra. Jedným z riešení bola aj možnosť montáže usmerňovacích elementov umiestnených po obvode vnútornej steny absorbéra, tzv. „golier“.

Ďalšou možnosťou bola inštalácia rôznych pasívnych odlučovacích rovín, ktoré mali byť montované do spodnej kubickej časti absorbéra. Do úvahy prichádzali dva typy takejto roviny. Základom týchto technológií a vylepšeného odlučovania bolo podrobné hodnotenie prenosových rýchlostí látok medzi dvoma fázami v absorbéri – kvapalnou a plynnou. Teoreticky každá oblasť kontaktu medzi fázami má obmedzenú schopnosť prispieť k prenosu hmoty SO₂ z plynnej do kvapalnej fázy (odstránenie SO₂). Rozhodujúcim faktorom je rozdiel v koncentrácii medzi plynnou a kvapalnou fázou. Účinné oddelenie vysokých koncentrácií SO₂ možno dosiahnuť, keď je kontaktná plocha kvapaliny a plynnej fázy neustále obnovovaná.

Systém FGD plus od spoločnosti AE&E
Rovina REA plus pozostáva z navrstvených prvkov, na ktorých sa môže tvoriť bublajúca vrstva kvapaliny v určenej výške vyrovnaním prevádzkovej hmotnosti vrstvy suspenzie tlakom spalín.

Tieto prvky sa skladajú z potrubia integrovaného do krytu v určitej vzdialenosti voči sebe navzájom. Vzhľadom k tejto konštrukcii sa na hladine vytvorí určená hrúbka vrstvy tekutiny, ktorá pomôže dosiahnuť požadované hodnoty čistého plynu.

Systém TRAY od spoločnosti Babcock
Rovina TRAY funguje v podstate na takom istom princípe ako REA plus, pozostáva zo segmentov, ktoré prekrývajú celý prierez. V plastových segmentoch sú otvory, cez ktoré dochádza k prieniku kvapalnej zložky smerom nadol, ale aj plynnej zložky smerom hore.

V absorbéri sa okrem inovatívnych technológií bolo nutné venovať aj riešeniu problematiky opotrebovaných dýz. Ako najlepšie riešenie sa javili dýzy Twinabsorb, tangenciálne dýzy z materiálu SiC. Tieto dýzy boli odporúčané už v štúdii Optimalizácie odsírenia.

Ďalším problémom bolo korozívne napadnutie výmenníka tepla GAVO a ostatných častí, ktoré neboli ošetrené protikoróznou ochranou. Za jednu z najzávažnejších príčin bol identifikovaný problém prieniku vody do zadných partií absorbéra, tzn. prechod kvapiek suspenzie cez lamely zastaraného odlučovača kvapiek KOCH STYLE XI. Išlo o rovinný odlučovač kvapiek. V čase príprav projektu však boli bežne používané pri rekonštrukciách modernejšie strieškové odlučovače.

Primárne opatrenia mali byť doplnené sekundárnymi opatreniami, a to použitím aditív. Po preskúmaní odbornej literatúry a zo skúseností kolegov v ČEZ sme sa rozhodli pristúpiť k sérii meraní a skúšok s aditívom, kyselinou adipovou (KA).

Skúšky s aditívom v procese odsírenia ENO B
Pokusy s aditívami prebiehali už v 80-tych rokoch minulého storočia v USA. Postupom času sa táto metóda dostala do Európy. V podstate ide o zefektívnenie procesu odsírenia pomocou katalyzátora, ktorý umožní lepšiu reakčnú schopnosť vápenca v sadrovcovej suspenzii. V Elektrárňach Nováky prebehli celkovo 3 skúšky.

Prvá skúška bola v roku 2011 vykonaná firmou ORGREZ na základe špecifikácie vypracovanej útvarom inžinieringu. Cieľom bolo overiť pôsobenie KA v podmienkach odsírenia ENO B so stanovením množstva dávkovania. Skúška preukázala zvýšenie účinnosti odsírenia s následným šetrením vlastnej spotreby z dôvodu odstavenia minimálne jedného obehového čerpadla.

Druhá skúška bola v roku 2012 vykonaná prevádzkou elektrárne. Cieľom bolo overiť pôsobenie kyseliny adipovej (KA) pri dlhodobej prevádzke v odsírení ENO B. Po stanovení základného algoritmu výpočtu úbytku koncentrácie KA bolo začaté s dávkovaním KA. Počas dávkovania boli odoberané vzorky vápencovej suspenzie, ktoré asi po mesiaci prevádzky dosahovali cca. 1/10 predpokladanej koncentrácie. Skúška bola zastavená a ako príčina úbytku koncentrácie bola stanovená degradácia KA. Následne bol vytvorený tím, ktorý sa zaoberal stanovením príčin úbytku KA. V tíme okrem pracovníkov Inžinieringu klasických elektrární a zamestnancov elektrárne Nováky boli aj odborníci z Enel Engineering and Research z Pisy. Boli stanovené základné príčiny úbytku KA, tzv. biologická a oxidačná degradácia. Zníženie koncentrácie mohlo nastať aj nedostatočným množstvom dávkovania.

Tretia skúška bola v roku 2014. Nakoľko sú na podobných odsírovacích jednotkách v Európe dosahované priaznivé výsledky s aditívami, bolo rozhodnuté nájsť ekonomicky únosné množstvo pri dávkovaní s preukázaním aktívneho pôsobenia KA.

Počas samotnej skúšky boli odoberané vzorky sadrovcovej suspenzie, ktoré boli analyzované na koncentráciu KA. Metóda na zisťovanie koncentrácie pracuje so značnou nepresnosťou, čo sa nakoniec odrazilo aj vo výsledkoch. Prvotné analýzy boli vykonané vo firme Petrochémia Prievidza, s následným overením vzoriek na Vysokej škole banskej v Ostrave. Rozdiely v denných hodnotách boli až dvojnásobné. Nájsť metódu určenia koncentrácie v sadrovcovej suspenzii bude v budúcnosti asi najdôležitejším úkolom. Po ekonomickej stránke bola dlhodobá skúška vyhodnotená ako nevhodné opatrenie pre zníženie SO₂ pre pravidelné používanie v prípade zachovania súčasných vstupných hodnôt. 

Po vykonaní analýz bolo konštatované, že kyselina adipová bude v budúcnosti plniť havarijnú zálohu v prípade vstupných hodnôt presahujúcich maximálne projektové hodnoty.

Vypracovanie podkladov pre výber zhotoviteľa
Celý investičný projekt Modernizácie blokov č. 1 a 2 ENO B bol rozdelený na jednotlivé podprojekty, čo na nás kládlo veľké nároky pri príprave a samotnej realizácii.

Predovšetkým išlo o stanovenie vstupných parametrov, tzv. dizajnových dát. Nakoľko v čiastkových projektoch v kotolni došlo k zmenám tlakových pomerov (realizácia recirkulácie spalín ...), nebolo možné presne stanoviť množstvo spalín, a tým aj samotnú požiadavku na množstvo odstráneného SO₂. S týmto problémom súviselo aj stanovenie garantovaných parametrov. Na základe predpokladu zvýšenia obsahu síry v palive, až 2,6 %, bola odhadnutá koncentrácia obsahu SO₂ v spalinách na 14 500 mg/nm³.

Počas tvorby technickej špecifikácie sme riešili problematiku zadania samotného predmetu diela. Nakoľko všetky dostupné riešenia sú know-how jednotlivých dodávateľov, pristúpili sme k tzv. otvorenému technickému riešenie. Dodávateľ mal navrhnúť technické riešenie a dodať technologické zariadenia, ktoré zabezpečia zníženie hodnôt SO₂ na výstupe z absorbéra na hodnoty maximálne 195 mg/nm³ SO₂pri prevádzke oboch blokov pri ich maximálnom výkone a predĺžiť životnosť zariadenia za dodržania garantovaných parametrov:

• garantovaná hodnota prírastku tlakovej straty absorbéra 0 mbar
• (prírastok tlakovej straty po úpravách v absorbéri nesmie prekročiť 0 mbar)
• garantovaná hodnota obsahu SO₂ po odlúčení, v mieste emisného merania 
• (pred vstupom do komína) max. 195 mg/nm³
• garantovaná hodnota vlhkosti spalín na výstupe z odlučovača kvapiek max. 15 mg/nm³
• Garancia výroby výstupného produktu (energosádrovca) podľa určených chemických vlastností.

Jedinou požiadavkou, ktorá nepodliehala otvorenému technickému riešeniu, bolo použitie nových dýz Twinabsorb. Týmto opatrením sme sa chceli vyhnúť tomu, aby neboli použité nekvalitné dýzy, ktoré v priebehu krátkeho času stratia svoju funkčnosť.

Samotné vyhodnocovanie ponúk do súťaže bolo preto veľmi náročné a komplikované. Po posúdení technických riešení jednotlivých firiem sme nakoniec vybrali pre Elektrárne Nováky ako najvhodnejšiu ponuku firmy Steinmuller, s ktorou bola dňa 29. 1. 2015 podpísaná zmluva o dielo.

Navrhované technické riešenie riešilo zmeny v absorbéri montážou roviny TRAY s výmenou všetkých dýz, ktoré zostali v absorbéri za nové Twinabsorb. Súčasťou rekonštrukcie bola aj inštalácia nového strieškového odlučovača kvapiek firmy Munters.

TECHNICKÉ RIEŠENIE REKONŠTRUKCIE ABSORBÉRA

Montáž novej roviny TRAY a výmena dýz
Návrh predpokladal demontáž prvej a druhej rozstrekovej roviny. V mieste zdemontovaných rovín mala byť zosilnená oceľová konštrukcia prídavnými nosníkmi. Tieto opatrenia vychádzali zo statického posúdenia oceľovej konštrukcie. Na nosníky druhej rozstrekovej roviny bolo navrhnuté uložiť segmenty roviny TRAY. Otvory v plášti absorbéra boli uzavreté záslepkami. Na základe našej požiadavky bol navrhnutý aj montážny otvor, ktorý bude využívaný ako kontrolný otvor. Pred samotnou realizáciou bolo uskutočnené meranie základných hodnôt, ktoré mali vplyv na garantované parametre. Toto meranie malo hlavne overiť tlakovú stratu na vstupe a výstupe z absorbéra,  nakoľko sme sa obávali, že inštaláciou roviny TRAY dôjde k zvýšeniu tlakovej straty a ohrozeniu prevádzky jednak ventilátora a tiež samotného odsírenia. Ďalej sme overovali základné dizajnové parametre – objemový prietok, teploty, koncentráciu SO₂, CaCO₃,...

Aby sa zabránilo zvýšeniu tlakovej straty v dôsledku montáže TRAY roviny, boli osadené dýzy rozstrekujúce suspenziu v dvoch smeroch, a to v smere prúdenia a proti smeru prúdenia spalín. V rámci tohto procesu je 30 % suspenzie vstrekovaných proti smeru, zvyšných 70 % v smere prúdenia spalín.

Na rozdiel od vnútorných dýz, ktoré striekajú dvomi smermi, dýzy v blízkosti stien sú nainštalované ako tzv. plné kužeľové dýzy, ktoré striekajú len jedným smerom (proti smeru prúdenia spalín), čo slúži na ochranu pogumovania pred abráziou.

V záujme vytvorenia podmienok pre inštaláciu dvojitých tangenciálnych dýz, ktoré generujú dutý kužeľ so 120° uhlom vstrekovania, sa príslušné rozstrekové potrubia v absorbéri otočili o 90 stupňov okolo osi potrubia. Naopak potrubia, na ktorých sú nainštalované trysky v blízkosti stien, zostali na mieste. Siedma rozstreková rovina predstavuje poslednú úroveň pod odlučovačom kvapiek. V tomto prípade boli použité len dýzy s plným kuželom, s jedným smerom ostrekovania, proti prúdu spalín. Toto riešenie slúži na obmedzenie naplnenia odlučovačov kvapiek kvapalinou.

Rekonštrukcia odlučovača kvapiek
Rekonštrukcia bola navrhnutá tak, že prebehla demontáž plochého odlučovača na oboch úrovniach (KOCH), pričom bol inštalovaný lamelový odlučovač v prevedení v tvare strechy. 

Pôvodné upevňovacie profily preplachovacích vedení odlučovačov kvapiek sa odstránili a boli nahradené pogumovaním na nosníku. Moduly nových odlučovačov kvapiek boli vybavené mechanizmami na uchopenie a upevnenie preplachovacej rúry.

Existujúca nosná konštrukcia odlučovača kvapiek bola prepočítaná na novú záťaž. Výpočty ukázali, že spevnenie konštrukcie nie je potrebné. Už predtým namontovaný tubulárny odlučovač zostal v doterajšej polohe a prevedení.

Nové lamelové odlučovače boli inštalované v dvoch variantoch. Vrstva slúžiaca na odlúčenie veľkých kvapiek je vyhotovená v šírke 30 mm bez usmerňovacej hrany v tvare vzostupnej strechy (v smere prúdenia), zatiaľ čo vrstva na odlučovanie menších kvapiek je užšia a má menšie usmerňovacie hrany. Jemný odlučovač v tvare strechy bol orientovaný proti smeru prúdenia. Odlučovač hrubých častíc a nábehová strana jemného odlučovača boli navrhnuté čistiť prerušovane, v rámci špeciálneho umývacieho cyklu.

Oprava pogumovania
V priestore absorbéra bolo nutné vymeniť poškodený ochranný pogum. Rozsah výmeny vychádzal zo štúdie, ktorá zmapovala kvalitu pogumov v prevádzke odsírenia a poškodení pogumov, ktoré boli vynútené rekonštrukciou. Odhadované množstvo výmeny bolo 600 m².

Okrem týchto hlavných činností však prebiehala v priestore odsírenia generálna oprava na viacerých zariadeniach odsírenia ENO B. Išlo hlavne o opravu spalinovodov, výmenníka tepla GAVO, spalinového ventilátora, prácu na 150 m komíne a samozrejme činnosti spojené s generálnou opravou kotlov K 1 a 2 a elektroodlučovačov.

Príprava staveniska a staveniskovej prevádzky
Riešenie staveniskovej prevádzky bolo spoločným dielom viacerých zúčastnených zložiek. Pri rozhodovaní sme vychádzali zo schváleného časového harmonogramu počas spoločného prestoja kotlov K 1 a K 2. Skutočnosť, že rekonštrukcia prebiehala v spoločnom prestoji týchto kotlov, znamenala značné obmedzenie či už pri plánovaní umiestnenia plôch zariadenia staveniska alebo logistiky dotknutých čiastkových projektov, a teda aj rekonštrukcie absorbéra.

Hlavná plocha zariadenia staveniska sa nachádzala medzi dvoma koľajovými trasami v blízkosti hlavnej budovy odsírenia o rozlohe cca. 300 m². Ak zoberieme do úvahy, že v priestore bol nainštalovaný montážny výťah, predmontážne plochy šiestich dodávateľských organizácií a zároveň musela byť zabezpečená logistika železničnej dopravy aditív a drevnej štiepky, bolo jasné, že samotná koordinácia prác, pohybu pracovníkov a strojov bola náročná a možná len pri dodržaní bezpečnosti práce.

Základný harmonogram prác bol vypracovaný pred začiatkom realizácie a rátal so spoločným prestojom necelé 3 mesiace (vrátane odstávky odsírenia, čistenia izolatérskych a lešenárskych prác a realizácie rekonštrukcie absorbéra). Tento harmonogram bol na pravidelných poradách aktualizovaný podľa požiadaviek jednotlivých dodávateľov.

Pre časovú náročnosť, ale hlavne bezpečnosť pracovníkov, bol celý priestor absorbéra rozdelený na 3 sekcie. Spodná sekcia – od 0 m až po prvú rozstrekovú rovinu, stredná sekcia, ktoré končila pod odlučovačom kvapiek a horná sekcia, ktorej hranicou bol kompenzátor na výstupe z absorbéra. Tieto sekcie boli od seba oddelené tromi plynotesnými záklopmi. Záklop pozostával z lešenia, na ktoré bola inštalovaná plocha z OSB dosiek a nakoniec bol priestor utesnený stavebnou fóliou prilepenou na stenu absorbéra. Toto opatrenie umožňovalo v určitom čase realizovať práce v troch sekciách súčasne.

Súčasťou pravidelných týždňových kontrolných dní investičného podielu Rekonštrukcia absorbéra bola problematika montáže technológie, ktorá pozostávala z:

• inštalácie odlučovacej roviny TRAY a výmeny dýz ,
• inštalácie nového strieškového odlučovača kvapiek MUNTERS,
• opravy pogumov.

Z dôvodu bezpečnosti bolo nutné vypracovať na stavbu lešenia samostatný projekt a statický posudok zaťaženia nosníkov, na ktorých bolo lešenie postavené. V jednom momente bola totiž plocha záklopu zaťažená materiálom používaným na otryskanie povrchu o hmotnosti takmer 10 ton.

Inštalácia odlučovacej roviny TRAY avýmena dýz
Samotný popis rekonštrukcie bol už horevyššie uvedený. V tejto časti sa budem venovať zaujímavým momentom počas inštalácie.

Demontáž potrubia druhej rozstrekovej roviny
Súčasťou inštalácie roviny TRAY bola aj demontáž druhej rozstrekovej roviny. Išlo o rozstrekové potrubia tvorené dvomi samostatnými časťami spojenými na prírubovom spoji o priemere 219 x 6,3, dĺžky 5 500 mm a o priemere 323 x 6,3, dĺžky 5 700 mm. Pôvodné riešenie firmy Steinmuller rátalo s tým, že uvedené potrubia budú rozrezané na menšie časti a neskôr transportované na dno absorbéra. Nakoľko však vzišla požiadavka zo strany údržby elektrárne Nováky na zachovanie týchto potrubí pre prípadné použitie v rámci ostatných generálnych opráv, boli sme nútení nájsť riešenie na transport demontovaných častí.

Bol vypracovaný bezpečný technologický postup, ktorý predpokladal v prvej fázy demontáž špirálových dýz, rozpojenie potrubia na dve časti a následný kombinovaný presun z pozície cez montážny otvor na predmontážnu plochu. Za pomoci ručného zdvíhacieho zariadenia, systému lán a kladiek boli takto odtransportované potrubia až na okraj montážneho otvoru. Následne bolo bremeno zafixované a previazané na oko žeriavu. Žeriav potom zložitou manipuláciou za pomoci lán nadvihol potrubie do výšky a odtiaľ spustil na úložné miesto, odkiaľ boli náhradné diely odvezené do skladovacích priestorov. 

V rámci realizácie nás najviac prekvapili nálepy v oblasti prechodu potrubia cez stenu absorbéra a v mieste uloženia potrubia na podperách. Tieto nálepy bolo nutné odstrániť. Nálepy však dosahovali hmotnosť okolo 100 kg a ich odstraňovanie bolo časovo náročné, nakoľko sa muselo postupovať po malých krokoch. V čase odstraňovania nálepov boli prijaté prísne bezpečnostné opatrenia na pohyb osôb a zaistenie voči pádu.

Inštalácie nového strieškového odlučovača kvapiek MUNTERS
Základná koncepcia odlučovania sa skladá z dvoch odlučovacích stupňov. Lamely sú namontované so strechovitým sklonom. Pred a za každým stupňom sa nachádzajú rozprašovacie potrubia na čistenie lamiel. Samotná montáž prebiehala bez problémov. Po montáži bol systém prekontrolovaný dodávateľom zariadenia.

Opravy pogumov
Oprava lokálnych poškodení sa realizovala nasledovným spôsobom:

• poškodené miesto bolo zbavené zvyškov poškodenej gumy (mechanické ručné odstránenie gumy),
• opravil sa povrch (zváracie práce alebo tmelenie),
• príprava povrchu brúsením (elektrická brúska),
• proces lepenia, s tým že prvá vrstva lepenia gumy je len cca. 5 cm od okrajov odrezaného materiálu smerom do vnútra,
• proces lepenia druhej vrstvy, ktorá je preložená (cca. o 5 cm) na starý pogum a nový pogum.

Išlo predovšetkým o opravy zistené pri kontrole povrchu plášťa, dna absorbéru a poškodenia, ktoré vznikli počas rekonštrukcie absorbéra (vynútené poškodenia počas spevňovania plášťa...). Napríklad na dne absorbéra bolo zistených 67 prierazov spôsobených pádom nálepov pri čistení stien, nosníkov a potrubia.

Oprava plošných poškodení sa realizovala nasledovným spôsobom:

• poškodené miesto sa zbavilo zvyškov poškodenej gumy (mechanické odstránenie gumy pomocou vodného lúča),
• opravil sa povrch (zváracie práce),
• príprava povrchu otryskaním (vysokopecnou troskou),
• proces lepenia.

Pri oprave pogumov bol kritický čas realizácie, nakoľko práce museli byť prerušované počas odstraňovania pogumov vodným lúčom a tryskaním. V priebehu celého prestoja museli byť upravované plynotesné záklopy a lešenia. Problematické bolo odstraňovanie odpadov zvnútra absorbéra. Počas výmeny pogumov došlo k súbehu až štyroch dodávateľov. Napriek tomu nenastalo žiadne priame ohrozenie osôb a pogumy boli opravené v časovom predstihu. Celkovo bolo na opravy pogumov potrebných až 41 dní.

Samotná realizácia bola ukončená v septembri 2015 a zariadenie bolo schopné nabehnúť v predstihu oproti predpokladanému termínu ukončenia. Aby bol úspešne realizovaný cieľ popri dodržaní bezpečnosti, bolo nutné úzko spolupracovať a koordinovať činnosti nielen s dodávateľmi rekonštrukcie odsírenia, ale aj dodávateľmi pracujúcimi v susediacich koridoroch.

Skúšobná prevádzka
Po realizácii rekonštrukcie bolo nutné vykonať vyskúšanie pri prevádzke s jedným a dvomi blokmi a následne urobiť garančné meranie. Prevádzkové vyskúšanie pri prevádzkovaní jedného bloku (č. 2 ENO B) bolo uskutočnené bez problémov. Zariadenie spĺňalo požadované garantované hodnoty – hlavne výstupné SO₂.

V decembri 2015 boli uskutočnené prevádzkové skúšky, ktoré mali potvrdiť, že zariadenie odsírenia je schopné dosiahnuť základné parametre garantovaných hodnôt a to výstupné hodnoty SO₂ a Δp. Je možné konštatovať, že nárast Δp zodpovedá požadovanej hodnote, tzn. že sa nezvýšil. Výstupné hodnoty SO₂ sú dosahované v súlade so Zmluvou o Dielo pri minimálnom a normálovom zaťažení. Pri maximálnom zaťažení (vstupné hodnoty SO₂ 14 500 mg/nm³ a množstvo spalín pri plnom výkone obidvoch blokov) dokáže zariadenie spĺňať požiadavku dosiahnutia výstupných hodnôt SO₂ pod 195 mg/nm³ pri použití 6 obehových čerpadiel.

O autorovi: V roku 1987 vyštudoval Strednú priemyselnú školu strojnícku v Jedovnicích. V roku 2009 ukončil inžinierske štúdium na Slovenskej technickej univerzite Bratislava Materiálovo-technologická fakulta v odbore obrábanie a montáž. V Slovenských elektrárňach, v závode Elektrární Nováky pracuje od roku 1997, kde postupne prešiel pozíciami údržbár zámočník, technológ údržby, koordinátor údržby, špecialista správy projektu Klasika. Od roku 2014 zastáva funkciu vedúceho oddelenia pre technológie klasických elektrární na útvare Technického inžinieringu a rozvoja.

Construction of a desulphurization plant
To ensure the greening of units 1 and 2 ENO B as part of reducing SO₂ below 400 mg/nm³, construction began in 1998 on a desulphurization plant. The construction was performed by the consortium Wagner Büro.

Autor

• Ing. Macháček Vladimír