Instalacja mokrego odsiarczania spalin w EL Rybnik

Rozmowa z Antonim Korusem - kierownikiem projektu budowy IMOS w Elektrowni „Rybnik” SA

14 sierpnia br. nastąpiło oddanie do eksploatacji instalacji mokrego odsiarczania spalin w Elektrowni „Rybnik” S.A. Dlaczego Elektrownia w ogóle zdecydowała się na budowę instalacji?

Począwszy od roku 2008 obowiązują nas obostrzone, unijne rygory emisyjne. Dlatego potrzebna jest nam skuteczna, sprawdzona i wydajna instalacja odsiarczania spalin. Do tej pory stosowaliśmy dwie inne metody odsiarczania spalin. Pierwsza z nich to metoda sucha, polegająca na wtrysku mączki kamienia wapiennego do komór paleniskowych kotłów. Druga metoda tzw. sucha z nawilżaniem, według oryginalnej, własnej technologii – polega na zraszaniu nieodpylonych spalin w reaktorach umieszczonych pomiędzy kotłami a elektrofiltrami. Metoda ta jest stosowana w 4 spośród 8 bloków Elektrowni.

Skąd wybór takiej właśnie technologii?

Nasza instalacja mokrego odsiarczania na pewno nie jest prototypem. Nie taki był nasz cel. Wręcz przeciwnie, chcieliśmy zastosować rozwiązania i urządzenia sprawdzone w działaniu. Wielkość instalacji została tak dobrana, aby uzyskana redukcja emisji dwutlenku siarki gwarantowała maksymalną produkcję Elektrowni przy zachowaniu rygorów emisji zanieczyszczeń.

Jak zatem zbudowana jest sama instalacja?

Układ transportu spalin z czterech bloków energetycznych do absorberów składa się podstawowo z kolektora średnicy maksymalnej 9,6 m. Każdy z 4 bloków włączony jest do niego za pomocą 3-nitkowego układu wyposażonego w system klap Edelhofa, umożliwiającego obejście do istniejących kominów. Na kolektorze przed absorberami, zastosowano 2 osiowe wentylatory wspomagające firmy TLT o przepływie maksymalnym ponad 1,5 mln Nm³/h każdy, napędzane silnikami Siemensa o mocy 3,2 MW. Tuż przed wentylatorami kolektor rozwija się w 2 nitki, w kierunku 2 absorberów. Podstawowymi urządzeniami instalacji są 2 absorbery typu wieża zraszalnicza, o średnicy 13,50 m. W każdym absorberze zainstalowano 4 poziomy zraszania spalin. Wszystkie poziomy jest zasilany pompą Warman o wydajności 6.500m³/h. Sorbentem jest wodna zawiesina mączki kamienia wapiennego. Mieszanie zawiesiny w studni absorbera wymuszane jest układem 3 mieszadeł firmy Ekato w każdym z absorberów, zaś jej napowietrzanie realizują ruszty natleniające zasilane z układu 3 dmuchaw z 50% rezerwacją. Dla zmniejszania zjawiska porywania kropli zabudowano w każdym absorberze trzystopniowy odkraplacz firmy Munters. Wstępne odwadnianie zawiesiny gipsu następuje w stacji hydrocyklonów firmy Krebs. Odwadnianie do zakontraktowanego poziomu wilgotności gipsu poniżej 9% zapewnia stacja 4 wirówek firmy KMPT. Odwodniony gips jest transportowany systemem przenośników taśmowych do budynku magazynowego. Głównym urządzeniem jest tu wygarniacz półportalowy firmy Schade, który wraz z układem przenośników zapewnia załadunek gipsu na środki transportu z wydajnością powyżej 150 t/h. Układ pneumatycznego rozładunku i transportu mączki kamienia wapiennego wraz z żelbetowym silosem magazynowym pracuje w oparciu o sprężone powietrze dostarczane z centralnej sprężarkowni. Wydajność układu rozładunku sorbentu wynosi 120 t/h. Retencja zarówno magazynu gipsu jak i silosu sorbentu wynosi projektowo 7 dni.

Ale z pewnością dostosowanie technologii do potrzeb Elektrowni wymagało jakichś modyfikacji technicznych…

Elementem specyficznym naszej rybnickiej instalacji odsiarczania spalin jest niewątpliwie sposób zagospodarowania ścieków poprocesowych. Zrezygnowaliśmy z budowy pełnej oczyszczalni ścieków, typowej w podobnych instalacjach. Wykonano natomiast stację 3 wirówek dekantacyjnych firmy GEA dla usuwania zawiesiny do poziomu poniżej 1000 mg/dm³. Tak oczyszczone ścieki stają się wodą procesową dla pracujących na pozostałych blokach instalacji półsuchych. Drugim elementem specyficznym – choć trzeba przyznać, że rozwiązania takie są już w naszej energetyce stosowane – aczkolwiek niezbyt często – jest brak podgrzewania spalin oczyszczonych za absorberami, czyli praca z tzw. kominem „mokrym”. Rozwiązanie to upraszcza układ przepływu spalin i niewątpliwie zmniejsza nakłady inwestycyjne i koszty remontowe. Widocznym efektem pracy komina mokrego jest unoszący się nad nim pióropusz pary wodnej.

Kiedy rozpoczęły się pierwsze prace dotyczące zarysu i projektu instalacji?

Do pracy zabraliśmy się metodycznie. W roku 2004 dwa wiodące w polskiej branży energetycznej biura projektowe opracowały dla nas dwie niezależne od siebie koncepcje programowo-przestrzenne instalacji. Dokonano w nich przeglądu i porównania możliwych do zastosowania metod odsiarczania spalin, przeanalizowano różne warianty lokalizacyjne a także przeprowadzono optymalizację wielkości przyszłej instalacji. Rezultatem tej pracy, ale także innych studiów i analiz przedwykonawczych było przyjęcie wariantu instalacji. Kolejnym krokiem było przygotowanie specyfikacji istotnych warunków zamówienia. Elektrownia jako inwestor działający w sektorze energetycznym zobowiązana była do stosowania przy wyborze wykonawcy instalacji procedur ustawy „Prawo Zamówień Publicznych”. Procedury te, obok pewnych profitów powodują też niestety, szczególnie w przypadku projektów dużych, wielobranżowych i skomplikowanych technicznie, wiele różnych problemów, z których bodaj najdalej idącym w skutki jest ogromne wydłużanie czasu ich trwania. W przypadkach skrajnych - i są na to niestety dowody zarówno historyczne jak i całkiem świeże – prowadzi to do fiaska całego projektu. W naszym przypadku udało się tego uniknąć i „już” w drugim przetargu wybraliśmy wykonawcę naszej instalacji.

Jak długo trwała faktyczna budowa IMOS?

Roboty rozpoczęły się jesienią 2006 roku. Dwie sprzyjające budowniczym zimy spowodowały, że można je było prowadzić bez większych przerw aż do czasu odbioru i przejęcia do eksploatacji. Nie obyło się bez problemów. Dotknęły nas po drodze perturbacje związane z odpływem pracowników polskich firm na rynki zachodniej Europy i ich braku na rynku krajowym, szczególnie w zakresie projektantów i spawaczy. Dotknęły nas także gwałtowne zmiany cen materiałów i robót na rynkach światowych i rynku polskim. Wpływ tych zjawisk na realizację projektu był na pewno niekorzystny, ale udało się go ograniczyć tak, że nie opóźnił osiągnięcia zamierzonego celu. W marcu bieżącego roku rozpoczęły się pierwsze czynności rozruchowe a 12 maja przez instalację przepłynęły pierwsze spaliny. W połowie sierpnia br. podpisaliśmy protokół przekazania instalacji do eksploatacji.

Tak olbrzymia inwestycja to zapewne także ogromne koszty…

Zdecydowanie. Z uwagi na skalę przedsięwzięcia i jego sumaryczną wartość przekraczającą 230 milionów złotych, w finansowanie inwestycji zaangażowanych było kilka instytucji. Zawarliśmy umowy dofinansowania inwestycji między innymi z Narodowym Funduszem Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Warszawie w ramach Sektorowego Programu Operacyjnego Wzrost Konkurencyjności Przedsiębiorstw finansowanego z funduszy Unii Europejskiej oraz Wojewódzkim Funduszem Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Katowicach. Tylko część nakładów inwestycyjnych została sfinansowana ze środków własnych Elektrowni.

Jaka jest skala takiego przedsięwzięcia?

Zbudowaliśmy „fabrykę”, która na bazie strumienia spalin wielkości ok. 2,5 mln Nm³/h produkuje prawie 90 tys. ton gipsu rocznie. Ta „fabryka” potrzebuje w ciągu godziny 250 m³ wody, a wytwarza w tym samym czasie ponad 20 m³ ścieków podlegających oczyszczaniu. Ścieki te – jak już wspomniano – zużywane są jako woda procesowa w funkcjonujących na pozostałych blokach energetycznych półsuchych instalacjach odsiarczania spalin. Jednak głównym zadaniem IMOS jest oczyszczanie spalin powstających w trakcie procesu wytwarzania energii elektrycznej.

Instalacja pozwoli Elektrowni na dotrzymanie nowych norm emisji. Jakie konkretnie są więc efekty ekologiczne inwestycji?

Rocznie instalacja pozwoli na zatrzymanie ok. 22 tys. ton dwutlenku siarki SO₂ i niewyemitowanie jej do atmosfery wraz ze spalinami.

Rozmawiali: Dorota Kubek, Mariusz Marchwiak - Magazyn Nowa Energia