PS02 SPALOVACÍ ZAŘÍZENÍ A UTILIZACE TEPLA

Transkript

1 DOKUMENTACE PRO STAVEBNÍ ŘÍZENÍ Blok: Objekt / PS: Stupeň: Třídící znak: DSŘ Skart. Znak: Pořadové číslo: Stavba: Investor: Místo stavby: ZEVO Závod na energetické využití odpadu TEREA CHEB s.r.o., Májová 588/33, Cheb Cheb Vypracoval: Vedoucí útvaru: Datum: Celk. počet A4: Ing. Jaroslav ORAL Ing. Jaroslav ORAL 02 / Kontroloval: HIP: Soubor: Vladimír Štěpnička Dipl. Ing. Steffen Zagermann D2) DOKUMENTACE TECHNICKÝCH A TECHNOLOGICKÝCH ZAŘÍZENÍ PS02 SPALOVACÍ ZAŘÍZENÍ A UTILIZACE TEPLA TECHNICKÁ ZPRÁVA Číslo zakázky: Archivní číslo: Index: Číslo výtisku: Z D PS02 A

2 OBSAH 1 Úvod Technická zpráva Účel, funkce a, kapacita a hlavní technologické parametry zařízeníí Popis technologie řešení manipulace s materiálem Pracovní síly a směnnost Látková bilance, spotřeba surovin Množství odpadů a odpadních látek Rozpis požadovaných energií Požadavky na skladovaní SPotřeba vody, energií a paliv Zdůvodnení dispozičního řešení Zvláštní požadavky na montáž Požadavky na požární signalizáci Náterový systém, barevné řešení Systém řízení technologických procesů Zásobování energiemi Provozní rozvod silnoproudu Provozní potrubí Provozní vzduchotechnika Nároky na údržbu HIM, vč. ochrany proti korozi Údržba HIM Ochrana proti korozi Únor 2014 Archivní číslo D PS02 2 / 13

3 1 ÚVOD Předmětem tohoto projektu je dokumentace pro stavební povolení díla závod energetického využití odpadu ZEVO TEREA CHEB s.r.o. Jedná se o technologii umožňující energetické využití odpadu charakteru komunálního odpadu, převážně směsného. Účelem provozního souboru PS02 je transformování tepelné energie z odpadu termickou degradací do teplonosného média (pára) a dále také teplo využít pro vlastní potřebu technologie. 1.1 TECHNICKÁ ZPRÁVA ÚČEL, FUNKCE A, KAPACITA A HLAVNÍ TECHNOLOGICKÉ PARAMETRY ZAŘÍZENÍÍ ÚČEL A FUNKCE Účelem tohoto PS je zajištění termické degradace odpadu jeho spalováním. Uvolněné teplo je dále využíváno k generování topné páry pro výrobu elektrické energie a pro účely vytápění HLAVNÍ TECHNOLOGICKÉ PARAMETRY ZAŘÍZENÍ ZEVO Cheb - Hlavní technologické parametry: Roční množství zpravaného KO t/rok pro 1 linku Jmenovitá hodinová kapacita kg/hod pro 1 linku Počet provozních hodin za rok hod/rok POPIS TECHNOLOGIE Spalovací zařízení Termické zpracování odpadů probíhá ve spalovacím zařízení, které je tvořeno spalovacím roštem SR201, dohořívací komorou DK201 a parním kotlem PK203. Proces zpracování spočívá v řízené oxidaci odpadu, při které dojde k transformaci spalitelných látek z odpadu na plynné produkty zejména na CO, CO2, H2O, SO2, HCl, HF, PCDD/F a těžké kovy vč. jejich oxidů a na nespalitelný pevný zbytek škváru a popílek. Regulace spalování má pozitivní vliv na množství emisí, kvalitu škváry a množství vyrobené páry. Spalovací zařízení lze provozovat průběžně ve všech bodech zatížení definovaných v spalovacím diagramu. Regulace spalovacího procesu lze vztáhnout na následující řízené parametry: Množství páry, v závislosti na tlaku páry před turbínou. Únor 2014 Archivní číslo D PS02 3 / 13

4 Teploty spalin v druhém tahu kotle, Obsah kyslíku (suchého) ve spalinách na výstupu z kotle, Objemový tok primárního nebo sekundárního vzduchu Objemový tok recirkulujících spalin Regulace spalování na roštu využívá následující řídicí parametry: Amplituda běhu podavače (zdvih) Rychlost podavače Pohyb roštu aktivován / deaktivován (rošt v pohybu / rošt v klidu) Regulační klapky přívodu spalovacího vzduchu každé zóny pod roštem Regulační klapky sekundárního vzduchu Výkon pomocného hořáku (dle potřeby) Odpad vstupuje do spalovacího zařízení přes dávkovací násypku, přičemž vrstva odpadu v této násypce vytváří zátku, která zabraňuje přisávání falešného vzduchu do ohniště. V případě odstávky spalovací linky lze násypku odpadu uzavřít pomocí hradítka SH106. Násypka je konstruována jako dvouplášťová, v prostoru mezi vnitřním a vnějším pláštěm cirkuluje chladicí voda. Chlazení násypky je prováděno surovou vodou a za normálního provozu nedochází k žádné spotřebě vody. Uzavírací hradítko SH106 odpadu bude automaticky uzavřeno v případě, že by ve spalovacím prostoru poklesla teplota pod nastavenou legislativně požadovanou minimální teplotu nebo pokud bude překročen emisní limit pro některou z kontinuálně měřených znečišťujících látek a při nájezdu a odstavování zařízení do a z provozu, jak je požadováno v písm. d) odst. 2 části II přílohy č. 4 vyhlášky 415/2012 Sb. Za provozu spalovací linky je odpad, v závislosti na požadovaném tepelném výkonu a rychlosti hoření odpadu v ohništi, řízeně dávkován na spalovací rošt, tj. do ohniště, prostřednictvím beranového podavače odpadu BP107, který je v dolní části dávkovací násypky. Spalovací rošt je tvořen střídavě pevnými a pohyblivými řadami roštnic z vysoce legované oceli. Roštnice vykonávají pomalé míchací pohyby a zároveň posunují odpad po délce roštu směrem dolů k výpadu, tj. vyhrabováku škváry BV205. Jednotlivé roštnice jsou ochlazovány spalovacím vzduchem, který proudí zespodu mezerami (kanálky) mezi jednotlivými roštnicemi. Pohyb roštnic je zajištěn pomocí hydraulické jednotky. Spalování odpadu je dokončena na asi 2/3 délky roštu, na konci roštu dochází ke zchlazení škváry. Jemný popílek, který propadne roštem je shromažďován a odváděn do vyhrabováku škváry. Řízené spalování na roštu zaručí splnění požadavku uvedeného pod písm. a) ods. 2 části II přílohy č. 4 k vyhlášce č. 415/2012 Sb., že obsah celkového organického uhlíku ve strusce a popelu musí být nižší než 3 %, nebo ztráta žíháním musí být menší než 5 % hmotnosti suchého materiálu. Ve vyhrabováku škváry se udržuje konstantní vodní hladina a funguje jako uzávěr spalovací komory. Doplňování vody se provádí automaticky na základě otevření plovákového ventilu. Z odváděné vlhké škváry jsou dále separovány železné podíly pomocí magnetického separátoru MS207. Škvára a vyseparovaný železný šrot jsou odděleně skladovány v přistavených kontejnerech. Únor 2014 Archivní číslo D PS02 4 / 13

5 Spalovací vzduch je dodáván 2 ventilátory, jedním pro primární vzduch V209, který nasává vzduch z prostoru bunkru odpadu, druhým pro sekundární vzduch V214, který nasává oteplený vzduch z horní části prostoru kotelny. Pro regulaci spalování se také využívají vratné spaliny, které jsou do prostoru spalovacího zařízení dopravovány ventilátorem V326. Ventilátory jsou odstředivého typu s oběžným kolem letmo uloženým na hřídeli. Regulace průtoku je dosahována změnou otáček motoru pomocí frekvenčního měniče. Primární spalovací vzduch je z důvodu podpory a stabilizace spalovacího procesu přihříván na teplotu cca C v trubkovém ohříváku vzduchu VT210. Teplota závisí na okamžité výhřevnosti odpadu. Ohřívák vzduchu se skládá z několika svazků vodorovných trubek, řazených v sérii od chladné strany směrem k horké straně: svazek pro dochlazení kondenzátu, kondenzační svazky pro kondenzaci topné páry V případě velmi nízké výhřevnosti odpadu nebo v době nájezdu nebo odstavování linky je požadovaná teplota 850 Ca současně zdržná doba 2s ve spalovacím prostoru udržována prostřednictvím pomocných hořáků. Pomocné hořáky jsou napájeny zemním plynem ze stávající plynové sítě. Utilizace tepla Teplo uvolněné spalováním odpadu je využíváno ve vodotrubném parním kotli PK203, který tvoří integrovaný celek s roštem SR201, pro generování páry pro účely dodávky tepla a k výrobě elektrické energie. Samonosný kotel zahrnuje jeden parní buben a čtyři vertikální spalinové tahy: 1. tah: radiační spalovací komora (DK202) 2. tah: radiační komora s přehřívákem a svazkem výparníku (PK203) 3. tah: svazky trubek výparníku a ekonomizéru (PK203) 4. tah: vnější doplňkový ekonomizér VT204 (umístěný až filtrem) První dva tahy jsou tvořeny membránovými stěnami. Tyto těsné membránové stěny jsou složeny z trubek s podélně navařeným žebrem. Třetí a čtvrtý spalinový tah jsou tvořeny ze svařovaného ocelového krytu. Prvý a druhý tah kotle je z vnitřní strany vyložen žáruvzdornou vyzdívkou. Dále je kotel osazen přístupovými dveřmi, průlezy a průzory poskytující přístup ke konvekčním tahům a umožňující pozorování spalovacího procesu. Čistící systém sestává ze souboru ofukovačů popílku. Zařízení pro ofukování popílku se bude skládat z rotačně-posuvných parních ofukovačů nebo vibračního systému. Pro sbírání popílku pod jednotlivými spalinovými tahy je kotel vybaven výsypkami. Únor 2014 Archivní číslo D PS02 5 / 13

6 SEZNAM A PARAMETRY HLAVNÍCH APARÁTŮ PS Označení SR201 DK202 PK203 VT204 BV205 PD206 MS207 SD208 V209 VT210 V211 H212 H213 V214 SD215 Název zařízení Spalovací rošt Dohořívací komora Parní kotel Ekonomizér Beranový vyhrabovák škváry Pásový dopravník škváry Magnetický separátor Šnekový dopravník Ventilátor primárního vzduchu Ohřívák spalovacího vzduchu Ventilátor spalovacího vzduchu pro hořáky Hořák dohořívací komory Hořák spalovací komory Ventilátor sekundárního vzduchu Šnekový dopravník odvodu popela SR201 Spalovací rošt Ovládání: Rozměry roštu: Materiál: pohyblivý vzduchem chlazený rošt, střídavé uspořádání pevných a pohyblivých roštnic kulisy ovládány hydraulicky šířka 1600mm, délka 4800mm odlitek ze žáruvzdorné slitiny PK203 Parní kotel Středotlaký vodotrubný parní kotel s bubnem a přirozenou cirkulací. První a druhý tah kotle jsou tvořeny plynotěsně svařenými membránovými stěnami s umístěným přihřívákem páry. Ostatní tahy jsou plechové svařence s trubkovými svazky ekonomizéru. Tlak páry 12bar(g) Teplota páry 220 C (±15 C) Výkon 4t/h Teplota napájecí vody 105 C Průtok spalin Nm3/h, C (min 850 C) Teplota výstupních spalin: 235 C Únor 2014 Archivní číslo D PS02 6 / 13

7 Příslušenství: Čištění teplosměnných ploch: BV205 Beranový vyhrabovák škváry Kapacita: Materiál: PD206 Pásový dopravník škváry Rozměry: Kapacita: Příkon elektromotoru: základní ruční armatury na napájecí, parní, odkalovací a odluhové straně, pojišťovací a odfukový ventil parní ofukovač, vibrační oklep kyvný excentrický extraktor škváry s vodním uzávěrem min. 1 t/h škváry uhlíková ocel, styčné plochy vyloženyhardoxem pásový dopravník škváry, gumový pás s bočním vedením a srovnávacím hradítkem šířka pásu min. 700mm, délka 5000mm min. 1 t/h 2,2kW MS207 Magnetický separátor elektromagnetický zavěšený separátor s vlastním pásem a skluzem pro separovaný Fe materiál do přistaveného kontejneru Rozměry: šířka pásu 500mm, délka 1650mm Kapacita: min. 300kg/h Příkon 2,2kW SD208 Šnekový dopravník Rozměry: Kapacita: Příkon elektromotoru: trubkový šnekový dopravník DN200, délka 2500mm 300kg/h 2,2kW V209 Ventilátor primárního vzduchu radiální ventilátor s řízením otáček pomocí frekvenčního měniče, pohon napřímo Médium vzduch 20 C Průtok skutečný 1,1m 3 /s (3800Nm 3 /h) Tlaková diference při provozu 5kPa Příkon elektromotoru: 11kW VT210 Ohřívák primárního vzduchu Kapacita: Topné médium: Výkon: trubkový parní ohřívák vzduchu 3800Nm 3 /h vzduchu pára 12bar 180kW Únor 2014 Archivní číslo D PS02 7 / 13

8 V211 Ventilátor spalovacího vzduchu pro hořáky radiální ventilátor s řízením otáček pomocí frekvenčního měniče, pohon napřímo Médium vzduch 20 C Průtok skutečný 1,0m 3 /s (3300Nm 3 /h) Tlaková diference při provozu 1,6kPa Příkon elektromotoru: 3kW H212 Hořák dohořívací komory Příslušenství: Výkon: Palivo: H213 Hořák spalovací komory Příslušenství: Výkon: Palivo: plynový hořák na zemní plyn s zapalovacím hořákem bezpečnostní automatika, regulační plynová řada jm. 1,5MW, min. 0,3MW zemní plyn kPa(g) plynový hořák na zemní plyn s zapalovacím hořákem bezpečnostní automatika, regulační plynová řada jm. 1,5MW, min. 0,3MW zemní plyn kPa(g) V214 Ventilátor sekundárního vzduchu radiální ventilátor s řízením otáček pomocí frekvenčního měniče, pohon napřímo Médium vzduch 35 C Průtok skutečný 0,7m 3 /s (2400Nm 3 /h) Tlaková diference při provozu 5kPa Příkon elektromotoru: 11kW SD215 Šnekový dopravník odvodu popela šnekový dopravník popela DN200 Rozměry: DN200, délka 4500mm Kapacita: 400kg/h Příkon elektromotoru: 2,2kW Únor 2014 Archivní číslo D PS02 8 / 13

9 1.1.3 ŘEŠENÍ MANIPULACE S MATERIÁLEM V tomto PS je manipulace s pevným materiálem zajišťována pomocí vyhrnovače škváry a dopravníků škváry. Tato zařízení budou zakrytovaná, tím se zamezí z velké části úniku prašnosti do okolí. Navíc dopravované médium (škvára) bude ve vlhkém stavu, čímž se možná prašnost výrazně eliminuje. Plynná média (vzduch nebo spaliny) jsou dopravovány ve svařovaných a těsných potrubích. Potřebný tlakový spád je vyvozován pomocí ventilátoru. Kapalná média a pára jsou dopravovány ve svařovaných a těsných potrubích PRACOVNÍ SÍLY A SMĚNNOST NÁROKY NA PRACOVNÍ SÍLY Jedná se o technologii s automatizovaným provozem a dálkovým dozorem operátorem z velínu. Pochůzková, dozorová a údržbová činnost bude vykonávána vlastními pracovníky provozovatele ČASOVÝ FOND Provozní režim: nepretržitýprovoz Ročný fond pracovní doby: h/rok LÁTKOVÁ BILANCE, SPOTŘEBA SUROVIN VLASTNOSTI VSTUPNÍCH A VÝSTUPNÍCH LÁTEK Vstup: Odpad určený pro energetické využití 1 250kg/h Spalovací vzduch primární 3 800Nm 3 /h, 150 C Spalovací vzduch primární 2 400Nm 3 /h, 35 C Recykl spalin 1 800Nm 3 /h, 220 C Napájecí voda 4,3m 3 /h Topná pára pro ohřívák vzduchu 350kg/h Výstup: Spaliny Nm 3 /h, 235 C Popel, škvára 230kg/h Železný šrot 25kg/h Odkal, odluh kotle 92l/h Únor 2014 Archivní číslo D PS02 9 / 13

10 1.1.6 MNOŽSTVÍ ODPADŮ A ODPADNÍCH LÁTEK Tento provozní soubor produkuje odpadní vodu z parního kotle (odkal, odluh) v množství cca 2,2m3/den (92l/h). Voda bude shromaždována v retenční jímce a využívána pro vodní uzávěr vyhrabováku škváry. Další odpadní produkty jsou - škvára a Fe šrot. Tyto produkty jsou skladovány v kontejneru. Roční množství škváry bude 3680 tun. Dle zkušeností z provozu v ČR je škvára inertním materiálem. Bude tedy uložena na skládku inertního odpadu nebo využita jako stavební materiál. Fe šrot bude vznikat v ročním množství cca 400 tun. Bude prodáván jako druhotná surovina ROZPIS POŽADOVANÝCH ENERGIÍ ELEKTRICKÁ ENERGIE: Celková potřeba el. energie PS102 (instal.příkon) 47kW ZEMNÍ PLYN: Jmenovitá spotřeba zemního plynu (v době nájezdu a odstavování) 300Nm 3 /h POŽADAVKY NA SKLADOVANÍ V PS02 vznikají dodatečné požadavky na skladování vznikajících produktů termické degradace odpadu, konkrétně pro tyto produkty: Škvára (spodní popel), cca 5,5 t/den Separovaný Fe šrot, cca 0,6 t/den Obě výše uvedené frakce budou skladovány v otevřených kontejnerech, které budou umístěny v přístavku vedle objektu kotelny SPOTŘEBA VODY, ENERGIÍ A PALIV Kromě elektrické energie, zemního plynu a vody se nebude využívat žádný jiný druh energie. Požadavky na množství jsou uvedeny v kapitole Přestože se jedná o technologii umístěnou v objektu není vytápění nebo temperování potřebné VODA Voda pro doplńování vyhrabováku škváry (přednostně byde využívána voda surová voda z retenční nádrže) 80 l/h Únor 2014 Archivní číslo D PS02 10 / 13

11 ZDŮVODNENÍ DISPOZIČNÍHO ŘEŠENÍ Zvolené dispoziční řešení PS02 zohledňuje minimalizaci zastavěné plochy a minimalizaci manipulace s materiálem. Zvolené urbanisticko-stavební řešení vede ke kompaktnosti celé technologie ZVLÁŠTNÍ POŽADAVKY NA MONTÁŽ Při montáži a provozu je nutné se řídit platnými normami a doporučením výrobců jednotlivých přístrojů. Žádné jiné zvláštní požadavky na montáž nevznikají POŽADAVKY NA POŽÁRNÍ SIGNALIZÁCI Požadavky na požární signalizaci a požárně bezpečnostní řešení je zpracováno v samostatné části tohoto projektu NÁTEROVÝ SYSTÉM, BAREVNÉ ŘEŠENÍ Použitý nátěrový systém bude v souladu s nasledující specifikací: Aplikace Oceové konstrukce, uložení potrubí, plošiny, podpory Aparáty, nádoby, zásobníky, čerpadlá, potrubí, pece, komín neizolované venkovníteplot a 120 o C a nižší 120 o C to 400 o C Příprava povrchu Doporučená tloušťka D.F.T (m) SPC SP SP-10 SP Zařízení izolované Zábradlí, mříže Bežné matice, šrouby, podložky pro OK, potrubie, kontrolní vlezy Podzemní potrubí 120 o C a nižší 120 C to 400 o C Venkovní teplota Venkovní teplota Venkovní teplota 190 SP SP-10 SP-8 SP-8 SP Nosné ocelové konstrukce, plošiny a schodiště mohou být alternativně v provedení žárově pozinkované. První a poslední schod přístupových schodišť a žebříků bude natřetý 10cm dlouhými žluto-černými páskami podle RAL 1018/ RAL Jeřábové drážky pro zdvíhací zařízení budou natřené shodným barevným značením jako v případě schodišť a žebříků. Únor 2014 Archivní číslo D PS02 11 / 13

12 Základní barevné odstíny pro vybraná zařízení: Elektrický rozvaděč šedá RAL 7035 Rozvod stlačeného vzduchu modrá RAL 5005 Rozvod zemního plynu žlutá RAL 1021 Rozvod vody zelená RAL 6001 Podstavec stroje šedá RAL 7023 Pohyblivé ochranné kryty oranžová RAL SYSTÉM ŘÍZENÍ TECHNOLOGICKÝCH PROCESŮ Tento PS nemá samostatný PLC automat, systém řízení technologických procesů bude řešený na hlavní úrovni centrálního řídicího systému pro Závod ZEVO. V PS02 jsou obsažena zařízení (šnekové dopravníky, ventilátory, ), která se budou ovládat dálkově pracovníkem z velínu, popř. manuálně z místního ovládání. 3 ZÁSOBOVÁNÍ ENERGIEMI Potřebná média a suroviny jsou uvedené v kapitolách Látková bilance, potřeba surovin a Rozpis požadovaných energií. Jediná používaná energie je elektrická energia, která bude zajistěná z nového distribučného elektrického rozvodu. Bližší specifikace je uvedená v rámci PS07 Elektro NN. 4 PROVOZNÍ ROZVOD SILNOPROUDU Provozní rozvod silnoproudu je řešený celkově pro všechny provozní soubory ZEVO. Bližší specifikace je uvedená v rámci PS07 Elektro NN. 5 PROVOZNÍ POTRUBÍ V tomto PS jsou provozní média dopravována ve svařovaných potrubích. Materiál a tloušťka potrubí je volen s ohledem na parametry přepravovaného média. U tlakových částí potrubí bude provedena tlaková zkouška a zkouška těsnosti. Potrubí pro horká média je vybaveno tepelnou izolací s výpočtovou povrchovou teplotou 50 C, ostatní potrubí dopravující kapaliny je opatřeno izolací proti zamrznutí nebo je provedeno jiné opatření (temperace prostoru, elektroohřev). Únor 2014 Archivní číslo D PS02 12 / 13

13 Spalovací vzduch Spaliny Napájecí voda, pára 0.. 5kPa, C, uhlíková ocel -1..0kPa, C, žáruvzdorná a uhlíková ocel bar, C, uhlíková ocel 6 PROVOZNÍ VZDUCHOTECHNIKA V tomto PS je provozní vzduchotechnika nahrazena provozním potrubím. Odsávaná vzdušina z prostoru kotelny je využita pro technologické účely jako spalovací vzduch. 7 NÁROKY NA ÚDRŽBU HIM, VČ. OCHRANY PROTI KOROZI 7.1 ÚDRŽBA HIM Údržba bude vykonávána podle plánu údržby vypracovaného dodavatelem zařízení a podle pokynů výrobců jednotlivých zažízení. Tlakové části parního kotle patří mezi vyhrazená zařízení u kterých je nutné provádět revize stavu zařízení v termínech podle platné legislativy. 7.2 OCHRANA PROTI KOROZI Zařízení budou chráněná nátěrem anebo jiným způsobem proti korozi s životností minimálně 3roky. Únor 2014 Archivní číslo D PS02 13 / 13