Třicet let plného provozu elektrárny Dětmarovice
Elektrárna Dětmarovice (EDĚ), v současné době patřící akciové společnosti ČEZ, je v provozu již třicet let. Její první blok byl poprvé přifázován k síti 31. května 1975, zkušební provoz elektrárny se čtyřmi výrobními bloky o celkovém výkonu 800 MW začal 25. listopadu 1976 a o rok později, v listopadu 1977, přešla elektrárna ze zkušebního do trvalého provozu. V druhé polovině 90. let dvacátého století byla elektrárna rozsáhle zmodernizována a bylo vystavěno odsiřovací zařízení.
Výrobní technologie
V elektrárně Dětmarovice jsou instalovány čtyři výrobní bloky po 200 MW. Jako palivo využívá především černé uhlí z Karvinska a částečně z přilehlých polských revírů. Po ukončení zkoušek se spalováním směsi černého a hnědého uhlí odebírá elektrárna i kvalitní hnědé uhlí ze severu Čech.
Obr. 1. První blok EDĚ: třítělesová rovnotlaká parní turbína s generátorem 200 MW
Průměrná roční spotřeba je 1,4 milionu tun uhlí, které se do elektrárny dopravuje po železnici. V elektrárně jsou v provozu tři skládky paliva s celkovou kapacitou přes 280 tisíc tun uhlí.
Uhlí se po rozemletí v kulových mlýnech spaluje ve čtyřech průtlačných dvoutahových kotlích s výkonem 650 tun páry za hodinu. Výstupní tlak páry je 18,8 MPa a teplota 540 °C. Každý kotel je vybaven čtyřmi odlučovači popílku a dvěma kouřovými ventilátory.
Ve strojovně jsou čtyři třítělesové rovnotlaké turbíny. Na společné hřídeli se jmenovitými otáčkami 3 000 min–1 jsou připojeny generátory s výkonem 200 MW (na obr. 1 je první z čtyř turbosoustrojí). Třífázové generátory vyrábějí elektrickou energii o napětí 15,75 kV, ta se v blokových transformátorech transformuje na napětí 110 kV a vyvádí do rozvoden Bohumín, Vratimov, Albrechtice a Doubrava.
Výrobní zařízení elektrárny jsou chlazena uzavřenými chladicími okruhy a vodou z nedaleké řeky Olše. Chladicí věže mají výšku 100 m (obr. 2).
Obr. 2. Chladicí věže
Elektrárna Dětmarovice vyrábí také teplo a dodává je odběratelům v okolí elektrárny a prostřednictvím městského distributora obyvatelům města Orlová. V případě havárie může jako záložní zdroj tepla pro obyvatele pracovat najížděcí kotelna na topný olej.
Ochrana životního prostředí
Uhelné elektrárny mohou poškozovat životní prostředí emisemi oxidu uhličitého, oxidů dusíku, oxidu siřičitého a popílku. Popílek je primárně zachycován odlučovači popílku Lurgi (čtyři na každém kotli) a zbylá část popílku je dále odstraňována v následných zařízeních, především při odsíření.
V elektrárně jsou také instalována zařízení finské firmy IVO na snížení obsahu oxidů dusíku ve spalinách.
Nejvýznamnější akcí z hlediska ochrany životního prostředí byla výstavba odsiřovacího zařízení, která proběhla v letech 1995 až 1997. V zařízení, dodaném firmou Mitsubishi, se spaliny odsiřují metodou mokré vápencové vypírky. Součástí výstavby provozu odsíření byla i stavba nového komína: elektrárna tedy v současné době má dva komíny, starý, jednoprůduchový, a nový, dvouprůduchový, oba o výšce 269 m.
Veškerá opatření realizovaná v druhé polovině 90. let minulého století přinesla snížení emisí NOx o 55 %, SO2 o 90 % a popílku o 85 % oproti původnímu stavu. Ke snížení emisí CO2 přispěje plánovaná modernizace elektrárny, jejímž výsledkem bude zvýšení účinnosti výroby elektrické energie.
Elektrárna Dětmarovice patří mezi tepelné elektrárny, jimž byl udělen certifikát EMS (Environmental Management System). Ten potvrzuje, že vnitřní procesy v elektrárně jsou ve shodě s normou ISO 14001 a firma naplňuje stanovenou politiku v oblasti ochrany životního prostředí. Certifikovaný systém EMS přispívá nejen ke snížení vlivu elektrárny na životní prostředí, ale také ke zvýšení bezpečnosti práce (součástí certifikace je aktualizace provozních předpisů a havarijních plánů) a ke snížení nákladů na provoz díky zlepšování efektivity výroby.
Řídicí systémy
Elektrárna Dětmarovice je vybavena moderní řídicí technikou. V letech 1996 až 1999 byl původní systém řízení, dodaný při výstavbě elektrárny firmou Diamo Příbram, nahrazen novým systémem Teleperm XP od společnosti Siemens. Na systém Teleperm XP byl kromě řízení bloků připojen i systém řízení nového provozu odsíření a řízení vlastní spotřeby. Přehledové schéma řídicího systému je na obr. 3. Pro představu o velikosti řídicího systému: každý blok má okolo 1 700 vstupů do systému a přes 1 000 výstupů ze systému. Tomu odpovídá více než 1 000 snímačů a přes 500 pohonů, servopohonů a pohonů regulačních ventilů. Pro každý blok bylo vytvořeno okolo stovky monitorovacích schémat. K tomu je nutné ještě připočítat vstupy a výstupy odsíření a neblokových zařízení.
Obr. 3. Přehledové schéma řídicího systému
Základními součástmi systému Teleperm XP (podle nového značení společnosti Siemens SPPA-T2000) jsou systémy AS 620, obsahující redundantní procesory, komunikační moduly a I/O moduly, inženýrské stanice ES 680, určené pro projektování a diagnostiku, a servery a operátorské stanice tvořící dohromady systém OM650. Na úrovni individuálního a skupinového řízení využívá Teleperm XP jednotky založené na bázi procesorů S5. Na úrovni zpracování dat, ovládání a monitorování jsou použity počítače PC s operačním systémem Unix. Komunikaci zajišťují proprietární optické a metalické sběrnice. Pro sledování a ovládání technologie jsou určeny operátorské terminály, sdružené do velínů dvou dvoubloků, řízení vlastní spotřeby a odsíření.
Instalace systému Teleperm XP ve srovnání se starým systémem nejen přinesla větší spolehlivost a menší nároky na údržbu, ale také zlepšila schopnost regulace výkonu jednotlivých bloků. Výhodou systému je možnost v případě potřeby zobrazit potřebná data a řídit technologii z kteréhokoliv operátorského terminálu připojeného k multiblokovému systému.
Systém v současné době pracuje k plné spokojenosti uživatelů, pouze instalovaná PC budou letos vyměněna za podstatně modernější a výkonnější, lépe splňující současné požadavky na archivaci, zpracování a dostupnost technologických dat. Ve výhledu je i přechod na vyšší verzi systému, založenou na procesorech S7, ale vzhledem k tomu, že jde o finančně i technicky náročnou akci (i přes podporu, kterou společnost Siemens těmto přechodům poskytuje), není to projekt, který by byl na pořadu dne.
Obr. 4. Dozorna vlastní spotřeby
Většina snímačů (tlaku, diferenčního tlaku) na technologiích bloků nese značku Emerson Process Management (resp. Fisher Rosemount). Tyto snímače se vyznačují potřebnou přesností a spolehlivostí nutnou pro nepřetržitý provoz elektrárny. Důležitou součástí turbín je systém pro měření vibrací od firmy Bruel & Kjaer.
Na neblokových zařízeních jsou většinou použity řídicí systémy a přístrojové vybavení dodané s příslušnou technologií. V některých případech se zde používají i bezdrátové přenosy dat (řízení čerpací stanice surové vody z řeky Olše, dálkové odečty spotřeby tepla u odběratelů).
Budoucnost elektrárny
Vzhledem k tomu, že v regionu Karvinska a Slezska jsou dostatečné zásoby černého uhlí, počítá se s elektrárnou Dětmarovice i nadále jako s důležitou součástí elektrizační soustavy České republiky. Dva bloky by měly být v provozu minimálně do roku 2020, u dalších dvou bloků, které v letech 2016 až 2017 projdou zásadní modernizací, se plánuje jejich provozování do roku 2030. Nabízí se také možnost rozšíření dodávek tepla do okolních měst (Bohumín, Karviná, Havířov). Vzhledem k vysoké účinnosti a již zmíněné instalaci zařízení omezujících emise jde o způsob výroby tepla, který je k životnímu prostředí šetrnější než lokální vytápění nebo malé místní kotelny.
[S využitím materiálů tiskového oddělení společnosti ČEZ, a. s. Autor děkuje za odborné informace a připomínky pracovníkům Elektrárny Dětmarovice.]
Petr Bartošík
|