1. Wprowadzenie i informacje ogólne

Elektrociepłownia ELCHO zlokalizowana jest w północno-wschodniej części miasta Chorzów, w dzielnicy Chorzów Stary, przy ulicach M. Skłodowskiej-Curie. Obejmuje ona teren o łącznej powierzchni około 12,4 hektarów.

Odbiorcą energii elektrycznej z nowej elektrociepłowni są Polskie Sieci Elektroenergetyczne S.A. (fizycznnie Górnośląski Zakład Elektroenergetyczny).

Ciepło z Elektrociepłowni ELCHO zasila sieć Katowickiego Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej. ELCHO zaspokoi 40% zapotrzebowania PEC.


Elektrociepłownia ELCHO wyposażona jest w dwa bloki energetyczne, ciepłowniczo-kondensacyjne. Do produkcji energii stosowane są dwa kotły fluidalne produkcji firmy Foster Wheeler z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym (CFB) oraz dwie ciepłowniczo-kondensacyjne turbiny parowe.

Ogólna charakterystyka energetyczna

	1 blok [MW]	2 bloki [MW]
Moc kotła CFB	287 (para) 309 (paliwo)	574 (para) 618 (paliwo)
Maksymalna moc cieplna bloku	250	500
Maksymalna moc turbiny	180	360
Maksymalna moc elektryczna brutto	112	224
Maksymalna moc turbiny netto	102,5	205

Oba bloki energetyczne zaprojektowane są jako niezależne i mogą pracować równocześnie w różnych reżimach.

Istnieją następujące wariantowe możliwości wykorzystywania instalacji i urządzeń:


A. Praca w trybie kondensacyjnym.
Turbiny parowe nie są wykorzystywane do produkcji energii cieplnej, a para kierowana jest do kondensacji. Produkowana jest tylko energia elektryczna.

B. Praca w trybie kondensacyjno-ciepłowniczym w okresie letnim.
Pokrywane jest zapotrzebowanie na ciepło w okresie letnim w wysokości około 30 MWt. Para nie zużyta na potrzeby ciepłownictwa kierowana jest do kondensacji. Jest to podstawowy sposób pracy w lecie.

C. Praca w trybie ciepłowniczo-kondensacyjnym średnia w okresie grzewczym.
Pokrywane jest zapotrzebowanie na ciepło w okresie sezonu grzewczego w wysokości około 180 MWt. Para nie zużyta na potrzeby ciepłownictwa kierowana jest do kondensacji. Jest to podstawowy sposób pracy w sezonie grzewczym.

D. Praca w trybie ciepłowniczo-kondensacyjnym w okresie szczytu grzewczego.
Pokrywane jest zapotrzebowanie na ciepło w okresie szczytu grzewczego w wysokości około 250 MWt. Maksymalna ilość pary kierowana jest do układu ciepłowniczego.


Podstawowymi trybami pacy Elektrociepłowni ELCHO są: w okresie letnim - tryb kondensacyjno-ciepłowniczym, a w okresie grzewczym - tryb ciepłowniczo-kondensacyjnym.


Zestawienie danych produkcyjnych jednego bloku w zależności od obciążenia cieplnego.

Wskaźniki eksploatacyjne	Jednostka
Obciążenie cieplne bloku	MWt	0	55	180	250
Wylotowa temperatura wody grzewczej	o C	-	82	117,5	135
Powrotna temperatura wody grzewczej	o C	-	60	60	60
Przepływ wody grzewczej	kg/s	-	594	601	930
Moc wyjściowa generatora brutto (Pg)	kWe	112545	108700	77000	0
Całkowita moc urządzeń pomocniczych włącznie ze stratami w transformatorze	kWe	10545	12071	11351	11587
Produkcja netto na rozdzielnie 110 kV (Pn)	kWe	102000	96629	65649	0

Węgiel do Elektrociepłowni ELCHO dostarczany jest transportem kolejowym z kopalń Nadwiślańskiej Spółki Węglowej (kopalnie węgla "Janina" oraz "Ziemowit"), oddalonych o ok. 50 km od zakładu. Elektrociepłownia ELCHO podpisała 20 letni kontrakt na dostawę paliwa z w/w kopalń. Ze względu na wybraną technologię spalania, węgiel będzie mógł mieć zasiarczenie dochodzące do 2%, jego wartość energetyczna może wynosić nawet 17 MJ/kg.

Węgiel magazynowany jest na składowisku o pojemności 100000 t, które zabezpieczone zostało przed przenikaniem szkodliwych substancji do gruntu.

Składowisko obsługiwane jest przez ładowarko-zwałowarka firmy Famak (typ: ŁZKS-200.31,5) o maksymalnej zdolność rozładowczej 850t/h. Nominalna wydajność układu rozładunkowego wynosi 425 t/h.

Kamień wapienny, który jest dodatkowym składnikiem niezbędnym przy fluidalnym spalaniu węgla, będzie dostarczany do zakładu transportem kolejowym z rejonu Gór Świętokrzyskich. Woda dla Elektrociepłowni ELCHO będzie pochodzić z wodociągu miejskiego.

Popioły wyprodukowane przez Elektrociepłownię ELCHO będą stanowiły produkt uboczny, który będzie całkowicie odbierany przez PPH "UTEX" Spółka z o.o. z Rybnika do utylizacji przy wypełnianiu pustek w kopalniach na podstawie umowy na zagospodarowanie produktów ubocznych, która została podpisana na 5 lat z automatycznym przedłużaniem na 3 następne okresy 5-letnie.

2. Charakterystyka podstawowych urządzeń technologicznych

2.1 Kotły

Kotły z cyrkulacyjnym złożem fluidalnym CFB (Circulating Fluidised Bed), produkcji firmy Foster Wheeler, zainstalowane w ELCHO stanowią jedno z najnowszych osiągnięć techniki w zakresie czystego spalania węgla o wysokim zasiarczeniu w obecności wapienia w kontrolowanych temperaturach. W procesie tym większość siarki w reakcji z tlenkiem wapnia przekształca się w siarczan wapnia (usuwany z odpadami).

Przy typowych obciążeniach, spalanie w złożu zachodzi w temperaturze około 850 - 900 o C.

Sterowanie ruchowe kotła oraz układy logiki zabezpieczeń, sprzężone z systemem sterowania (DCS) obiektu. Kotły są przewidziane do pracy ciągłej, przez ponad jedenaście miesięcy w roku.

Podstawowe parametry ruchowe kotła przy opalaniu najgorszym węglem (17 MJ/kg):

Obciążenie kotła 100%
Przepływ pary 111,4 kg/s
Ciśnienie pary świeżej 13,5 MPa
Temperatura pary świeżej 538 o C
Temperatura wody zasilające j 230 o C
Sprawność 90,7%


2.2 Turbogeneratory

Obiekt wyposażony jest w dwa jednakowe jednowałowe turbogeneratory firmy SIEMENS.

Turbiny parowe

Jednokadłubowe, kondensacyjno-upustowe turbiny parowe z centralnie umieszczonym wlotem pary, ze zwrotnym kierunkiem przepływu .


Podstawowe parametry turbiny:

Moc 113 518 kW
Obroty 3000 obr/min
Zakres regulacji obrotów 95 do 103%
Sprawność mechaniczna 98,2%

Każda turbina, oprócz izolacji termicznej, wyposażona jest w dodatkową obudowę akustyczną, ograniczająca poziom hałasu w maszynowni do poziomu 85 dBA.

Para odprowadzana do każdego kondensatora jest chłodzona w układzie zamkniętym z wymuszonym obiegiem, który to jest chłodzony przez wielokomorową chłodnię wentylatorową z ciągiem mechanicznym.


Generator

Zgodny ze standardem 89/392/EEC z pośrednim chłodzeniem statora i bezpośrednim, osiowym chłodzeniem wirnika.

Podstawowe parametry generatora :

Moc wyjściowa 149 MVA
Napięcie wyjściowe 10,5 kV
Prąd wyjściowy 8,193 kA
Częstotliwość 50 Hz
Współczynnik mocy 0,800
Klasa izolacji F

3. Charakterystyka podstawowych elementow infrastruktury

3.1 Wody dla celów technologicznych

Woda surowa dla elektrociepłowni pobierana jest z wodociągu miejskiego i magazynowana jest w dwóch równolegle połączonych zbiornikach o pojemność 6 000 m 3 .

Zbiorniki stanowią źródło wody surowej do celów technologicznych oraz do zabezpieczenia potrzeb przeciwpożarowych Elektrociepłowni ELCHO.

Zapotrzebowanie wody wynosi:

Q śr.h = 423,5 m 3 /h
Q max.h = 554,5 m 3 /h
Q śr.d =10 164 m 3 /d.

Zmagazynowana woda stanowi zapas dla stacji uzdatniaia wody zasilającej dla obiegu wodnego i parowego, jak również dla układu wody ciepłowniczej.

Parametry wody po stacji demineralizacji:

Woda zmiękczona
Wydajność 100 m3/h
Twardość całkowita < 0,1 o dH


Woda zasilająca
Wydajność 30 m3/h
Przewodność < 0,1 m S/cm
Na < 0,01 mg/l
SiO2 < 0,02 mg/l

 

3.3.Urządzenia ochrony powietrza

Obydwa bloki Elektrociepłowni ELCHO posiadają następujące systemy i urządzenia związane z ochroną powietrza:

•  Elektrofiltry czteropolowe gwarantujące stężenie pyłów na wylocie na poziomie 50 mg/nm 3 .

•  System odsiarczania w palenisku fluidalnym o skuteczności do 95%.

•  Urządzenia odpylające na odpowietrzeniach silosów kamienia wapiennego, popiołu lotnego i dennego, instalację odpylania węzła kruszarki węgla o skuteczności gwarantującej stężenia pyłów na wylocie filtrów tkaninowych na poziomie 10-20 mg/nm 3 .

•  Instalację odpylającą stacji odbioru węgla o skuteczności gwarantującej stężenia pyłów na wylocie filtrów tkaninowych na poziomie 10-20 mg/nm 3 .

W celu ograniczenia emisji niezorganizowanej z przeładunków zastosowano hermetyzację systemu: rozładunku węgla, kamienia wapiennego i przeładunku odpadów. Wykonano obudowę przenośników i przesypów w ciągu nawęglania, zainstalowano systemy odkurzania.

Spaliny z kotła odprowadzane są kominem żelbetowym dwuprzewodowym (wkłady stalowe) o wysokości 107 m, w którym zainstalowany jest ciągły system monitoringu emisji.

3.4 Sieć kolejowa

Sieć kolejowa doprowadzona do Elektrociepłowni ELCHO obsługiwana jest ze stacji PKP Chorzow Stary. System torowy połączony jest ze stacją rozładunku węgla, sąsiadującą ze składowiskiem węgla, i połączony jest ze stacjami rozładunku wapienia i spedycji popiołu.

3.5 Sieć ciepłownicza

Obwody sieci ciepłowniczej.

Rurociąg	Średnica [mm]	Przepływ maksymalny [t/h]
Południowy	2 x 800	3 600
Zachodni	2 x 800	2 700
Konstal	2 x 400	400
Razem		6 700

 

Cyrkulacja wody ciepłowniczej w sieci miejskiej Chorzowa odbywa się za pomocą pomp cyrkulacyjnych wody ciepłowniczej. Układ jest wyposażony są w pięć jednakowych pomp cyrkulacyjnych, połączonych równolegle.


Parametry sieci ciepłowniczej.

Rurociąg	Ciśnienie zasilania [m H 2 O]				Ciśnienie powrotu [m H 2 O]				Ciśnienie dyspozycyjne [m H 2 O]
Sezon zimowy		Sezon letni		Sezon zimowy		Sezon letni		Sezon zimowy		Sezon letni
Maks.	Min.	Maks.	Min.	Maks.	Min.	Maks.	Min.	Maks.	Min.	Maks.	Min.
Południowy	140	82	100	62	20	12	20	12	120	70	80	50
Zachodni	140	82	100	62	20	12	20	12	120	70	80	50
Konstal	140	82	100	62	20	12	20	12	120	70	80	50

System ciepłowniczy składa się z dwóch wymienników ciepła dla każdej z obu jednostek. Turbinowe wymienniki ciepła są tak zwymiarowane, że Podstawowe obciążenie (180MW t /jednostkę) może być osiągnięte przy wykorzystaniu tylko jednego wymiennika turbinowego. Wymienniki szczytowe ciepła zostały tak zaprojektowane, by maksymalne obciążenie cieplne (250MW t / jednostkę) mogło być utrzymane nawet wówczas, gdy nie pracuje turbina.


Parametry pracy wymienników ciepła turbiny i ciepła obiegowego.

Obciążenie	Wymiennik ciepła turbinowy				Wymiennik ciepła szczytowy
T wlot [ o C]	T wylot [ o C]	m wody [kg/s]	m pary [kg/s]	T wlot [ o C]	T wylot [ o C]	m wody [kg/s]	m pary [kg/s]
250 MW	67,5	79,8	877,8	0	79,8	135	877,8	92,0
180 MW	65,7	117,5	826,1	85,1	117,5	117,5
55 MW	53,3	68,1	888,4	26,6	68,1	68,1

 

3.6 Wyprowadzenie mocy

Przewody robocze linii 110 kV doprowadzone są do transformatorów blokowych i odczepowych produkcji ABB Elta. Dla wyciszenia pracy transformatorów, zastosowano ściany osłonowe.

Wyprowadzenie mocy elektrycznej do sieci krajowej odbywa się przez istniejącą rozdzielnie 110 kV RWN Chorzów, linią napowietrzną (na niewielkim odcinku linią kablową podziemną).

 

2.3 Zrzuty ścieków

Wszystkie rodzaje ścieków powstających w Elektrociepłowni będą odprowadzane do mechaniczno-biologicznej oczyszczalni rzecznej "Klimzowiec" kolektorem kanalizacji komunalnej należącym do odbiorcy ścieków - Rejonowego Przedsiębiorstwa Wodociągów i Kanalizacji w Chorzowie skąd oczyszczone wody zrzucane są do koryta rzeki Rawy. Podstawę prawną do odprowadzania ścieków do kanalizacji komunalnej stanowi umowa zawarta w dniu 18 lipca 2000 r. w Chorzowie, pomiędzy Elektrociepłownią ELCHO i Rejonowym Przedsiębiorstwem Wodociągów i Kanalizacji (RPWiK) w Chorzowie.

Poszczególne rodzaje ścieków powstających w Elektrociepłowni ELCHO poddawane są podczyszczaniu z ponadnormatywnych zanieczyszczeń:

•  ścieki zawierające oleje wstępnie oczyszczane są w separatorach olejów;

•  ścieki zawierające ponadnormatywne ilości zawiesin podczyszczane są w osadnikach;

•  ścieki kwaśne i zasadowe poddawane są procesowi neutralizacji.

Ścieki po podczyszczeniu są kierowane do wspólnego osadnika końcowego - zbiornika retencyjnego, skąd są przepompowywane do studzienki zbiorczej i dalej przez układ pomiarowy do kanalizacji komunalnej.

2.4 Gospodarka odpadowa

Łączna masa odpadów wytwarzanych w Elektrociepłowni ELCHO wyniesie 430 377 Mg/rok, z czego 430 000 Mg (99,9% łącznej masy odpadów) będą stanowiły żużle i popioły fluidalne oraz popioły lotne, a 377 Mg (0,1% łącznej masy odpadów) to pozostałe wytwarzane odpady.

Odpady wytwarzane w Elektrociepłowni ELCHO będą w całości zagospodarowane.