Energia XXXIII
Dodatek reklamowy do RZECZPOSPOLITEJ.
nr 295 (6372) 19 grudnia 2002 r.

Elektrociepłownie i elektrownie przemysłowe

Możliwości poprawienia efektywności pracy

Wiele polskich elektrociepłowni i elektrowni przemysłowych jest niewystarczająco dostosowanych do istniejącego zapotrzebowania na wytwarzaną energię. Przyczynami tego zjawiska są m.in.:

• brak prognozowanego wcześniej zwiększania zapotrzebowania odbiorców komunalnych na energię cieplną,
• nasilające się różnice w wielkościach zapotrzebowania odbiorców komunalnych na energię cieplną w ciągu doby i tygodnia,
• zmniejszenie zapotrzebowania odbiorców komunalnych na energię cieplną poza sezonem grzewczym,
• zmniejszenie zapotrzebowania odbiorców przemysłowych na parę technologiczną,
• zwiększenie znaczenia skojarzonej produkcji energii elektrycznej i energii cieplnej, jako rozwiązania pozwalającego na redukcję poziomu emisji energii cieplnej do atmosfery, co dodatkowo ma związek z istniejącymi dyrektywami Unii Europejskiej.

Niedostosowanie układów technologicznych skutkuje zazwyczaj wysokim jednostkowym kosztem produkcji energii, co z kolei przekłada się na wysoką cenę energii cieplnej wykorzystywanej do ogrzewania mieszkań, cenę wyrobów zakładów przemysłowych wykorzystujących do produkcji parę technologiczną itd. W ostatnich latach pojawiły się liczne próby poszukiwania rozwiązań tego problemu w celu poprawy sytuacji ekonomicznej producentów energii cieplnej i odbiorców pary technologicznej, co zwiększyłoby ich szansę przetrwania na rynku. Rozwiązania te również będą sprzyjały obniżeniu ceny jednostkowej energii cieplnej do ogrzewania, co będzie miało znaczący wpływ na zmniejszenie obciążenia budżetów rodzinnych.

Spółka ALSTOM Power w Elblągu od wielu lat zajmuje się kompleksowymi modernizacjami elektrociepłowni i elektrowni przemysłowych. Każdy z rozpatrywanych przypadków jest inny i niepowtarzalny, co sprawia, że wybór najwłaściwszego sposobu modernizacji jest skomplikowany merytorycznie i wymaga dużego doświadczenia. Spółka ALSTOM Power posiada takie doświadczenie i zmodernizowała już wiele obiektów. Wybór koncepcji modernizacji dokonywany jest zawsze na podstawie przeprowadzonych badań alternatywnych rozwiązań połączonych z określaniem efektywności inwestycji.

Rozwiązywaliśmy w ten sposób problemy związane z:

• trudnościami w pracy turbozespołów ciepłowniczych w okresie poza sezonem grzewczym,
• niedostosowaniem turbozespołów do pracy po zmianie wielkości zapotrzebowania na produkowaną energię cieplną i parę technologiczną,
• niewystarczającą elastycznością pracy turbozespołów przy szybkich zmianach wielkości zapotrzebowanej energii cieplnej w ciągu doby,
• rozbieżnością pomiędzy wielkością produkowanej energii elektrycznej i występującego na nią zapotrzebowania w ciągu doby, tygodnia i roku,
• niedostosowania układów technologicznych w elektrociepłowniach do możliwości, jakie w świetle nowych przepisów daje skojarzona produkcja energii.

Problemy występujące w elektrociepłowniach i elektrowniach przemysłowych można zlikwidować lub złagodzić stosując jeden z wymienionych poniżej sposobów, lub poprzez kombinacje kilku z nich, w przypadkach bardziej złożonych:

• Dobudowanie do istniejącego turbozespołu ciepłowniczego lub przeciwprężnego odłączalnej, lub związanej na stałe części niskoprężnej turbiny. Rozwiązanie nasze, którego celem jest poprawienie wskaźników pracy elektrociepłowni, pozwala między innymi na znaczne złagodzenie problemu zbyt dużego objętościowego natężenia przepływu pary na wylocie z istniejącego turbozespołu ciepłowniczego, który skutkuje koniecznością połączeń obu części turbiny rurociągami o dużych średnicach z drogą armaturą, niedostosowanych do istniejącej infrastruktury dyspozycyjnej.
• Dobudowanie samodzielnego turbozespołu kondensacyjnego, zasilanego parą z wylotów lub upustów turbin, które tworzą wspólny kolektor dla kilku istniejących turbozespołów ciepłowniczych lub przeciwprężnych.Dzięki temu rozwiązaniu praca dobudowanego turbozespołu spowoduje ustabilizowanie się w ciągu roku obciążeń eksploatowanych obecnie turbozespołów powyżej granicy gwarantującej ich wystarczającą sprawność dla efektywnej pracy bloków energetycznych; w niektórych przypadkach okazuje się wystarczająco efektywne dobudowanie takiego turbozespołu tylko do jednej eksploatowanej jednostki.
• Dobudowanie samodzielnego turbozespołu kondensacyjnego, zasilanego parą z dwóch źródeł: z kolektora pary świeżej i z kolektora pary wylotowej istniejących turbozespołów przeciwprężnych.Proponujemy w takich przypadkach zainstalowanie dwukadłubowej turbiny, z generatorem usytuowanym pomiędzy tymi częściami; możliwość odłączania części wysokoprężnej turbiny i praca przy różnych wzajemnych obciążeniach części wysokoprężnej i niskoprężnej stworzy możliwość ustabilizowania się w ciągu roku obciążeń eksploatowanych obecnie turbozespołów powyżej granicy gwarantującej ich wystarczającą sprawność dla efektywnej pracy bloków energetycznych. Taki układ turbin będzie produkował energię elektryczną w ilości niewiele zmieniającej się w ciągu roku, co odgrywa dużą rolę w przypadku, gdy elektrownia przemysłowa usytuowana jest w zakładzie zużywającym duże ilości tej energii. Natomiast gdy elektrownia przemysłowa dodatkowo produkuje parę dla odbiorców komunalnych, a wartość ciśnienia pary na wylocie z istniejących turbozespołów jest relatywnie wysoka – to z upustu w części niskoprężnej dobudowanego turbozespołu będzie można odprowadzać parę do układu ciepłowniczego.
• Wymiana części średnioprężnej dwukadłubowej turbiny ciepłowniczej na nową część ciepłowniczo-kondensacyjną. Sposób ten umożliwi pracę turbozespołu przez cały rok, z obciążeniem gwarantującym wystarczającą jego sprawność dla efektywnej pracy bloku energetycznego. Dodatkowo, w przypadku, gdy w elektrociepłowni jest zainstalowanych kilka podobnych turbozespołów ciepłowniczych, wymiana części średnioprężnej tylko na jednym z nich będzie skutkować pozytywnie na pracę pozostałych turbozespołów.
• Uzupełnienie układów technologicznych o nowe turbozespoły upustowo-kondensacyjne w rozwiązaniu umożliwiającym szybki zwrot inwestycji. To rozwiązanie korzystne jest w przypadku, gdy w elektrociepłowni lub w elektrowni przemysłowej istnieją sprawne technicznie kotły parowe niezwiązane z żadnym turbozespołem, lub istniejące turbozespoły są zdekapitalizowane technicznie, a w pobliżu znajdują się potencjalni odbiorcy energii cieplnej lub/i odbiorcy pary technologicznej.
• Zainstalowanie na wylocie z turbiny dwufunkcyjnego wymiennika ciepła, przez który w zależności od potrzeby mogłaby przepływać woda sieciowa lub/i woda chłodząca, umożliwiając tym samym realizowanie przez turbozespół alternatywnie pracy kondensacyjnej przy możliwie niskich obciążeniach bloku lub pracy ciepłowniczej przy obciążeniach wyższych. Urządzenie takie musi zostać powiązane z odpowiednio dostosowanym do takich warunków pracy wylotem turbiny.
• Dodanie do instalacji układu ciepłowniczego akumulatora ciepła, który może pełnić różne funkcje, w tym: stabilizowanie zmiennego zapotrzebowania na energię cieplną przez odbiorców komunalnych o dużej amplitudzie i częstotliwości tych zmian; eliminowanie pracy kotła poniżej jego minimalnego obciążenia w niektórych okresach doby (co zdarza się w elektrociepłowniach w okresie poza sezonem grzewczym); umożliwienie pracy turbozespołów z alternatywnymi rodzajami pracy (kondensacyjną lub ciepłowniczą) przy wykorzystaniu dwufunkcyjnego wymiennika ciepła; stworzenie efektywnej pracy szczytowej, itd. Akumulator ciepła może zostać związany z konkretnym turbozespołem lub z całą elektrociepłownią. Przy związaniu go z całą elektrociepłownią, posiadamy rozwiązanie techniczne umożliwiające zastosowanie w układzie relatywnie taniego atmosferycznego zbiornika akumulacyjnego, pomimo że w dużej części roku temperatura wody sieciowej na wyjściu jest wyższa od 100°C.

W przypadku gdy istniejące turbozespoły parowe, znajdujące się w dobrym stanie technicznym, nie przystają do występującego zapotrzebowania na produkowaną energię, proponujemy naszym klientom rozwiązania umożliwiające dostosowanie ich do nowych uwarunkowań, w tym dopasowanie do zmiany parametrów pary wlotowej, innej przelotności turbiny, innego miejsca i ilości odprowadzanej pary upustowej, zmiany ciśnienia pary wylotowej.

Wszystkie propozycje są tak opracowane, by dla zapewnienia wystarczającej efektywności minimalizować udział pracy kondensacyjnej. Takie podejście jest zgodne z dyrektywami Unii Europejskiej o minimalizacji emisji energii cieplnej do atmosfery.

Modernizacje elektrociepłowni i elektrowni przemysłowych wykonujemy kompleksowo, tj. od określenia jej optymalnej koncepcji aż do oddania zmodernizowanego bloku do eksploatacji. Jesteśmy przy tym otwarci na każdą sugestię naszych klientów.

Władysław Szopiński

 ALSTOM Power Sp. z o.o. jest dostawcą wyrobów i usług dla elektrowni parowych i gazowych. Oferuje modernizacje turbozespołów, wykonuje obiekty energetyczne „pod klucz”. Dostarcza turbiny, generatory, turbokompresory dla tłoczni gazu, urządzenia ochrony środowiska. Wytwarza skomplikowane odlewy dla przemysłu energetycznego i stoczniowego. Wyroby spółki ALSTOM Power znajdują uznanie klientów na wszystkich kontynentach.

ALSTOM Power Sp. z o.o.
ul. Stoczniowa 2, 82-300 Elbląg
tel. (055) 239 19 11, fax (055) 239 49 76
www.pl.alstom.com

 

• Informacje o ALSTOM Power