Renowacja instalacji oczyszczania gazów spalinowych w cen-tralnej elektrociepłowni

Wszystko czyste nad Brunszwi-kiem (niem. Braunschweig)

Elektrociepłownia-Centrum „Heizkraftwerk-Mitte" należąca do BS│ENERGY jest centralnym punktem zaopatrzenia Brunszwiku w energię i ciepło. Od roku 1928 jest tam wytwarzany prąd i cie-pło przesyłane na odległość zgodnie z zasadą kogeneracji. Po prawie kompletnym odnowieniu i rozbudowie w roku 1986 po-winna nastąpić renowacja dużej części instalacji oczyszczania gazów spalinowych. Praca pod dużą presją czasu: pozostało tylko 21 dni dla ambitnego zadania.

To jest prawie coś takiego jak symbol Brunszwiku: wznoszący się na 200 metrów ponad centrum miasta komin w Elektrociepłowni-Centrum dostawcy energii BS│ENERGY.

Dzięki zasadzie kogeneracji (KWK) przestrzeganej w Elektrociepłow-ni-Centrum można wykorzystywać stosowaną energię dwa razy tak wydajnie, jak bez kogeneracji. Jednak nie tylko zysk paliwa jest wzor-cowy, kogeneracja jest olbrzymią korzyścią również dla środowiska naturalnego. Powstające przy tym ciepło przesyłane na odległość jest rodzajem najbardziej oszczędnego pod względem CO2 zaopatrzenia w ciepło przy pomocy paliw konwencjonalnych. W Brunszwiku pokry-wa się już 40 procent ciepła grzewczego przy pomocy ciepła przesy-łanego na odległość.

Konsekwentnie obrany kurs na ochronę środowiska

Rząd federalny umieścił rozbudowę kogeneracji na pierwszym miej-scu wszystkich działań mających na celu ochronę klimatu. Według nowelizacji ustawy o kogeneracji, do roku 2020 należy podwoić do 25 procent udział prądu z kogeneracji w całkowitym wytwarzaniu prądu. Dla BS│ENERGY z Brunszwiku to nie jest żaden problem: już dziś wytwarza ponad 30 procent prądu w procesie kogeneracji. A w krót-kim czasie powinno być nawet znacznie więcej. Wiosną 2009 roku rozpoczęła się budowa nowej instalacji turbin gazowych i parowych w Elektrociepłowni-Centrum.

Po raz pierwszy powinna być ona uruchomiona pod koniec roku 2010, a następnie od roku 2011 powinna produkować prąd i ciepło dla Brunszwiku. Instalacja będzie miała moc elektryczną 75 megawat oraz moc termiczną wynoszącą maksymalnie 65 megawat.

Tym samym instalacja rozszerza dalej zdolność produkcyjną Elektro-ciepłowni-Centrum. Wytwarzana do tej pory moc elektryczna wynosi 78 megawatów. BS│ENERGY zaopatruje w prąd poprzez sieć o łącznej długości ponad 2100 kilometrów około 161 000 gospodarstw domowych, przedsiębiorstw produkcyjnych i zakładów przemysło-wych.

Osiem kotłów w ogniu

Zastosowane w Elektrociepłowni-Centrum paliwa takie jak węgiel kamienny, gaz ziemny i ciężki olej opałowy spalane są w ośmiu insta-lacjach kotłowych. Najważniejszą instalacją, eksploatowaną ciągle z podstawowym obciążeniem jest kocioł węglowy. Dołączone do niego są wydajne instalacje oczyszczania gazów spalinowych, które dbają o czyste powietrze nad Brunszwikiem.

Po 23-letnim czasie eksploatacji od momentu utworzenia w roku 1986 potrzebna była teraz kompleksowa renowacja instalacji odsiarczania spalin. „Czas" – to czynnik, który powinien odgrywać centralną rolę również przy renowacji instalacji oczyszczania gazów spalinowych. Jednak przy innych oznakach, gdyż przy wykonywaniu tego zadania liczyła się praktycznie każda godzina. W końcu przecież nie można było tak po prostu odłączyć Elektrociepłowni-Centrum „od sieci".

Zamiast tego należało dokonać renowacji podczas bieżącej eksploatacji elektrowni. Tylko w bardzo ograniczonym okresie czasu było możliwe zastąpienie instalacji węglowej znacznie mniejszą instalacją gazu ziemnego.

Liczne etapy pracy 

W ramach renowacji trzeba było wykonać liczne prace. Należało po-święcić się absorberowi, kanałowi gazu surowego, końcówce klinowej filtra tkaninowego, filtrowi tkaninowemu oraz kanałowi gazu oczysz-czonego.

Latem 2008 roku BS│ENERGY ogłosiła przetarg na te zadania. Ważnym elementem wymagań był szczególnie krótki okres wykona-nia. Właśnie tylko 21 dni było do dyspozycji na wykonanie kompletnej renowacji.

Dalszy centralny punkt: osoby odpowiedzialne za projekt ze strony BS│ENERGY widziały dużą zaletę w tym, jeśli przedsiębiorstwo re-nowacyjne mogłoby być równocześnie wynalazcą i producentem ma-teriału do nakładania powłok, który należało na koniec nałożyć. „Po prostu chodziło o to, żeby w gestii jednego wykonawcy była cała od-powiedzialność za wykonywane prace – a tym samym również przy-rzeczenia udzielenia gwarancji", wyjaśniono w Brunszwiku.

Wybór przetargowy koncentrował się ostatecznie na grupie GBT Bücolit GmbH z miasta Marl w Westfalii. Zatrudniając 140 pracowni-ków grupa przedsiębiorstw GBT o strukturze średniej wielkości osią-ga roczny obrót w wysokości ok. 25 milionów Euro. Grupa GBT spe-cjalizuje się między innymi w temacie ochrony powietrza przed zanie-czyszczeniami, przy czym środek ciężkości stanowią instalacje oczyszczania gazów spalinowych dla elektrowni oraz spalarni odpa-dów. Zgodnie z życzeniem BS│ENERGY, eksperci ds. renowacji z Westfalii są poza tym wynalazcą i producentem materiału do nakła-dania powłok - w tym przypadku BÜCOLIT V590 G.

Specjalne zaangażowanie w szczególnych warunkach

W dniu 7. sierpnia przystąpiono do pracy, a przed oczami był zakre-ślony na czerwono 28. dzień tego samego miesiąca – nieodwołalnie wyznaczony termin zakończenia wszystkich prac.

Najpierw fachowo odłączono absorber, kanał gazu oczyszczonego, kanał gazu surowego oraz końcówkę klinową filtra tkaninowego od wszystkich mediów i przewodów sterowniczych. Nastąpił demontaż elementów wbudowanych i dobudowanych. Nie było dokładnych ry-sunków istniejących sześciu kompensatorów, więc należało je naj-pierw zmierzyć przed wymontowaniem.

Następnym etapem było oczyszczenie wszystkich obszarów, przy czym czyszczenie absorbera okazało się szczególnym wyzwaniem: należało tutaj usunąć 50 ton narostów. W przypadku absorbera cho-dzi o zbiornik cylindryczny z płaskim dachem i nadbudową, jak i stoż-kiem. Wymiary wynoszą 10,6 metrów wewnętrznej średnicy trzonu, 7,3 metra wysokości trzonu i 8,5 metra wysokości stożka. Kąt stożka w stosunku do linii pionowej wynosi 60 stopni.

50 ton narostów w absorberze

W absorberze zainstalowano rusztowanie wiszące specjalnie do usuwania narostów. 50 000 kilogramów materiału, który został od-dzielony w tym miejscu, usunięto w ciągu zaledwie 24 godzin poprzez jeden właz. Jedyny w swoim rodzaju pokaz siły.

Równolegle do absorbera należało wyczyścić wszystkie inne sektory instalacji. W tym celu podzielono całą powierzchnię renowacji wyno-szącą prawie 1.500 metrów kwadratowych na poszczególne segmen-ty działania i odizolowano je od siebie.

Bezpośrednio po podstawowym czyszczeniu dokonano obróbki stru-mieniowej powierzchni wewnętrznych obszarów roboczych o szorst-kości SA 2,5. W celu oceny zakresu renowacji dokonano rozbudowa-nego pomiaru grubości ścianek. Okazało się przy tym, że 95 procent powierzchni stalowej było tak uszkodzone, że nie można jej było pod-dać renowacji w drodze szlifowania lub napawania. Powierzchnie musiały więc zostać kompletnie podwojone przy użyciu blach o gru-bości pięciu milimetrów. W stożku absorbera było nawet konieczne całkowite zastąpienie prawie połowy powierzchni stalowej.

Prefabrykowane płyty stalowe ratują harmonogram

Firma GBT ma duże doświadczenie w renowacji instalacji oczyszcza-nia gazów spalinowych, więc była bardzo dobrze przygotowana na tę „niespodziankę": już na wstępie przezornie prefabrykowano wszystkie płyty dla absorbera oraz końcówki klinowej filtra tkaninowego. Wszystkie inne płyty czekały gotowe na żądanie. Również tutaj nie stracono żadnej minuty – harmonogram pozostał stabilny w wytyczo-nych torach.

Prace spawalnicze przeprowadzono zgodnie z normą DIN 14879 dla grupy oceny spoin B. Oznaczało to, że wszyscy spawacze muszą być sprawdzeni, i przed rozpoczęciem prac musieli złożyć próbę spawa-nia. Po pracach spawalniczych, wszystkie obszary zostały kompletnie poddane drugiej obróbce strumieniowej o stopniu SA 2,5.

Następnie wykonano kompletne nałożenie powłok na powierzchnię stalową przy użyciu systemu powlekania BÜCOLIT V590 G. W ab-sorberze narażonym na szczególne obciążenie nałożono dodatkowo warstwę antyprzyczepną jako utrwalenie zamykające, aby w przy-szłości można było jak najlepiej powstrzymać narosty.

W ostatnim etapie pracy wbudowano kompensatory wykonane w międzyczasie od nowa według przygotowanych na początku rysun-ków.

Następnie, punktualnie co do minuty prezes grupy GBT Martin Kon-zack przekazał operatorowi elektrowni odnowioną, gotową do eksplo-atacji instalację oczyszczania gazów spalinowych. Do tego czasu po części równolegle pracujące siły pracownicze, liczące 100 osób, dba-ły o czystość, zużyły ponad 80 ton blachy stalowej i nałożyły 1.500 metrów kwadratowych BÜCOLIT V590 G.

System nakładania powłok

W przypadku systemu BÜCOLIT V590 G chodzi o powlekanie natry-skowe na bazie żywicy winyloestrowej typu Novolac.

System znajduje zastosowanie przede wszystkim przy aparatach techniki procesów przetwórczych, takich jak zbiorniki magazynowe i zbiorniki wykorzystywane do procesów przetwórczych, również dla stężonych kwasów i ługów. System natryskowy może pokazać swoje zalety szczególnie tutaj w przypadku dużych, geometrycznie pro-stych powierzchni.

BÜCOLIT V590 G został opracowany do stosowania w instalacjach oczyszczania gazów spalinowych w elektrowniach i spalarniach odpadów, w szczególności do użycia w kanałach. System natryskowy może tu w pełni pokazać swoje zalety w przypadku dużych, geometrycznie prostych powierzchni.

Dzięki swoim właściwościom system się jest odpowiedni szczególnie tam, gdzie dochodzi do wysokiego obciążenia temperaturami i agre-sywnymi chemikaliami. Szczególne zastosowanie znajduje on dla ochrony antykorozyjnej w kanałach i wymiennikach ciepła instalacji odsiarczania spalin, w których występują silne stężenia H2SO4 w wy-sokich temperaturach. Granica długotrwałego obciążenia temperatu-rowego wynosi w stosunku do chemikaliów do 80 stopni Celsjusza (na mokro), a w fazie gazowej do 180 stopni, krótkotrwale do 220 stopni Celsjusza.