Zakończyła się rozbudowa ciepłowni węglowej o układ kogeneracji z silnikiem i kotłem zasilanymi paliwem gazowym na potrzeby miejskiej sieci cieplnej w Mońkach.
W marcu br. inwestor otrzymał koncesję – zgodę na produkcję i wprowadzenie energii do sieci. Na zdjęciu czołówkowym powyżej prezentujemy ekipę inżynierską odpowiedzialną za realizację. Od lewej:
– Inwestycja, rozpoczęta w czerwcu 2024 r., miała na celu poprawę efektywności energetycznej Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej oraz dodanie kolejnego produktu do oferty sprzedaży w postaci energii elektrycznej – mówi Jakub Jackowski, dyrektor PEC Mońki. – Jest to też kolejne działanie zmierzające do stabilizacji cen ciepła oraz unowocześnienia systemu ogrzewania w gminie. Ale po kolei, zacznijmy od kilku zdań ze stanu zastanego przed remontem.
Ciepłownia miała łączną moc zainstalowaną 14,5 MW. Produkuje dla miasta energię cieplną na cele centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej. Gorąca woda jest dostarczana siecią wysokoparametrową o długości ok. 14 km do węzłów cieplnych w budynkach komunalnych, spółdzielni mieszkaniowej, urzędów i instytucji oraz odbiorców prywatnych. Z węzłów grupowych wyprowadzone ciepło do celów centralnego ogrzewania i ciepłej wody doprowadza sieć niskoparametrowa o długości ok. 4 km.
W 1979 r. w budynku ciepłowni przy ul. Mickiewicza w Mońkach, zainstalowano dwa kotły WR 5 oraz jeden WR 2,5 MW zasilane miałem węglowym. W roku 2017 przeprowadzono modernizację instalacji odpylania przez montaż filtrów workowych dla dwóch kotłów WR 5. Na każdym z nich zainstalowano nowy odpylacz wstępny OKZ 3X2, nowy wentylator spalin oraz zespół filtrów workowych. Do usuwania pyłów z filtrów służy nowa instalacja sprężonego powietrza. W wyniku tych prac remontowych zmniejszyła się o 80% emisja pyłu wprowadzanego do atmosfery, a sprawność źródła wynosiła 78%.
W budynku głównym kotłowni o wymiarach 14,4×24,9×14 m na poziomie zero zlokalizowana jest pompownia wody sieciowej składająca się z pięciu pomp oraz zestaw pomp mieszających i stabilizacji ciśnienia statycznego w sieci. W pomieszczeniu pompowni znajdują się dwa odmulacze, które umożliwiają zatrzymanie zanieczyszczeń wody sieciowej. Na poziomie +3,60 m znajdują się kotły, rozdzielacze wody zimnej i ciepłej oraz pomieszczenia socjalne obsługi.
Do budynku głównego przylega (połączony łącznikiem) budynek dostawny o wymiarach 9,8x24x8,6 m, który został zaadaptowany na lokalizację nowego kotła gazowego wraz z węzłem technologicznym.
Celem opisywanej inwestycji jest ograniczenie do minimum spalania węgla i znaczące zmniejszenie emisji do atmosfery gazów cieplarnianych i dwutlenku węgla poprzez zastąpienie kotłów węglowych agregatem kogeneracyjnym oraz kotłem gazowym – czyli produkcja energii elektrycznej i ciepła z możliwie najefektywniejszym wykorzystaniem energii chemicznej zawartej w paliwie gazowym.
Modernizacja źródła ciepła polegała więc na przyłączeniu do istniejącej sieci ciepłowniczej dwóch nowych źródeł ciepła: kotła gazowego o mocy 1,6 MW oraz agregatu kogeneracyjnego o mocy elektrycznej 0,999 MW i 1,2 mocy cieplnej wraz z niezbędnymi instalacjami pomocniczymi. Kocioł gazowy wraz z węzłem technologicznym, umożliwiającym współpracę z systemem ciepłowniczym, zasilanym z kotłowni węglowej, został umieszczony w budynku dostawnym po byłej stacji uzdatniania wody na poziomie zero.
Po wykonaniu niezbędnych prac budowlanych, polegających na wydzieleniu stref pożarowych pomiędzy kotłownią węglową i gazową, wprowadzono kocioł z palnikiem gazowym oraz wykonano węzeł przyłączeniowy wody sieciowej składający się z pomp zmieszania oraz obiegowych pomiędzy kotłem i sprzęgłem hydraulicznym. Kocioł odprowadza spaliny kominem stalowym o wysokości 16 m. Do kotłowni dobudowano przyłącze gazowe ze stacji redukcyjno-pomiarowej. Sieć gazowa i stacja redukcyjno-pomiarowa stanowi własność Polskiej Spółki Gazowej w Białymstoku, który jest właścicielem rozprężalni gazu skroplonego. Kotłownia gazowa została uruchomiona w 2025r.
Agregat kogeneracyjny zaprojektowano w wykonaniu zewnętrznym (kontenerowym), przy budynku hali magazynowej i hali kotłów na fundamencie zgodnie z projektem zagospodarowania terenu. Fundament pod agregat (zgodnie z wytycznymi producenta i obliczeniami konstrukcyjnymi) zapewnia min. 10 cm naddatku wokół kontenera agregatu kogeneracyjnego. Agregat spełnia poniższe wymagania:
– jest wyposażony we wszystkie niezbędne przyłącza elektryczne, sygnałowe i hydrauliczne,
– jest wyposażony w zawór bezpieczeństwa – nastawa zaworu dobrana na podstawie ciśnienia w obiegu agregat kogeneracyjny – wymiennik ciepła,
– poziom hałasu w odległości 1 m od urządzenia wynosi poniżej 80 dB (A),
– jest wyposażony w dwie pompy obiegowe (jedna pracuje, druga jest w rezerwie), zapewniające przepływ wody z agregatu do wymiennika ciepła,
– pracą agregatu zarządza szafa sterująco-zasilająca, dla wszystkich układów zamontowanych w kontenerze,
– ma możliwość pracy w zakresie 40-100% swojej mocy elektrycznej,
– jest wyposażony w systemy sygnalizujące, m.in.: minimalny poziom wody, minimalne i maksymalne ciśnienie,
– jest wyposażony w układ schładzania spalin,
– emisje związków NOx, SO2 oraz pyłów spełniają wymogi Rozporządzenia Ministra Klimatu z 24 września 2020 r. w sprawie standardów emisyjnych dla niektórych rodzajów instalacji, źródeł spalania paliw oraz urządzeń spalania lub współspalania odpadów (Dz.U.2020 poz. 1860 z pózn.zm.),
– jednostka kogeneracyjna jest wyposażona w: niezależne układy wentylacyjne, tłumiki hałasu, wraz z instalacjami wewnętrznymi, przyłączami, teletechnicznymi do istniejącej infrastruktury oraz wannę zabezpieczającą przed wyciekami oleju i glikolu.
Kompletnie wyposażony skonteneryzowany agregat firmy Guascor Energy jest posadowiony na samonośnym fundamencie żelbetowym. Do ściany kontenera doprowadzono przyłącze gazowe, które w specjalnej skrzynce jest wyposażone w zawór odcinający, reduktor ciśnienia oraz zestaw pomiarowy zużycia gazu. Obok kontenera wykonano fundament do posadowienia komina. Moc elektryczna silnika gazowego została wyprowadzona do nowej trafostacji, z której zasilane są: nowa rozdzielnia NN kotłowni i zmodernizowana rozdzielnia średniego napięcia. Natomiast moc cieplna agregatu została wyprowadzona przy pomocy rur stalowych izolowanych umieszczonych na estakadzie i prowadzących do węzła technologicznego w kotłowni gazowej. Wszystkie rurociągi stalowe zostały zaizolować termicznie zgodnie z warunkami technicznymi oraz zabezpieczone płaszczem z blachy ocynkowanej.
Silnik gazowy zamontowany w kontenerze wytwarza energię elektryczną w pierwszej kolejności na potrzeby własne ciepłowni, a nadwyżka jest sprzedawana do sieci energetycznej PGE. Zaletą układu jest, że spaliny zanim zostaną odprowadzone do komina przechodzą poprzez dwa ekonomizery i podgrzewają wstępnie wodę sieciową. Temperatura spalin zostaje schłodzona do ok. 500C co pozwala w pełni wykorzystać energię wytworzoną przez silnik gazowy.
W każdym obiegu, łączącym nowe źródła ciepła z istniejącą siecią kotłowni, czynnikiem roboczym jest woda. W ramach realizacji przedsięwzięcia można wyróżnić nowe obiegi, niezbędne do połączenia urządzeń z istniejącą siecią: obieg agregat kogeneracyjny – wymiennik ciepła, obieg wymiennik ciepła – sprzęgło hydrauliczne oraz obieg sprzęgło hydrauliczne – rozdzielacze wody ciepłej/zimnej.
Charakterystyczne parametry agregatu: moc cieplna: ≥1,1 MW, moc elektryczna: 0,999 MW, paliwo: Gaz GZ-50, sprawność całkowita: min. 88%, sprawność cieplna: min. 48%, sprawność elektryczna: min. 40%, dyspozycyjność agregatu: ≥90%.
Podstawowym założeniem eksploatacyjnym jest ciągła praca agregatu ok. 8 tys. godzin w roku oraz maksymalne spożytkowanie wyprodukowanej energii elektrycznej na potrzeby własne. Tak pracujący układ kogeneracyjny zabezpieczy potrzeby ciepłej wody latem. W razie zwiększonych potrzeb zostanie włączony do pracy kocioł gazowy, a jedynie zimą przy znacząco niskich temperaturach zewnętrznych załączane będą kotły węglowe. Zastosowane rozwiązanie ograniczające pracę kotłów węglowych znacząco zmniejszy wielkość emisji gazów cieplarnianych w tym dwutlenku węgla o prawie połowę dotychczasowej wielkości.
Barbara Klem
Zdjęcia: archiwum inwestora
| Kierownik budowy: Grzegorz Koniecki Inspektorzy nadzoru: Marcin Lipski (bud.), Marcin Nikonowicz (sieci i instalacje, urządzenia elektrycznych i elektroenergetyczne), Mieczysław Kucharski (sieci i instalacje sanitarne) i Jerzy Kania (sieci oraz instalacje sanitarne i technologiczne) – Energoinwest JK Białystok Generalny wykonawca: Energotechnika Warszawa Inwestor: Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej w Mońkach |
tle stara hala kotłów węglowych
