Opatření ke snížení ztrát konvertorového plynu

- rekonstrukce ventilátorové stanice konvertorového plynu

Kolektiv pracovníků Energetika Třinec, a.s.


Rekonstrukce ventilátorové stanice konvertorového plynu

Úvod

Zařízení jímání konvertorového plynu (JKP) bylo v Třineckých železárnách zprovozněno v září 1988. Hlavním cílem této významné investice bylo využití energie konvertorového plynu v ročním objemu cca 1500 TJ. Celé zařízení představovalo výstavbu mokrého plynojemu o objemu 50 000 m3 v lokalitě Borek, přívodního potrubí DN 2000 z konvertorové ocelárny a výstupního potrubí DN 1200 k vlastním odběratelům plynu. Nedílnou součástí zařízení byl elektrostatický filtr a ventilátorová stanice, která zajišťovala dopravu plynu. V době zprovoznění JKP byl konvertorový plyn spalován ve směsi s jinými hutními plyny, především na ohřívacích pecích válcoven, postupně pak byl využíván i na kotlích teplárny E2.

Stav před rekonstrukcí

Po 11-letém provozu JKP bylo konstatováno, že nelze dále zvyšovat procentuální využití jímatelného konvertorového plynu, které se pohybovalo na úrovni 91 - 93 %, bez zásadnějších úprav zařízení. Byl proveden velmi podrobný rozbor ztrát konvertorového plynu, z kterého jednoznačně vyplynulo, že úzkým místem je nedostatečná dopravní kapacita zařízení a omezujícím faktorem k vyššímu využití především ventilátorová stanice. Tato byla vybavena dvěmi kusy ventilátorů RVI 1250 s motory 45 kW, 1050 otáček/min. Výkon jednotlivých ventilátorů se pohyboval v rozmezí 26 - 30 000 m3N/h v závislosti na teplotě jímaného plynu. Z provedené charakteristiky závislosti tlaku v sání ventilátorů na dopravované množství (příloha č. I) je patrné, že při dosažení hranice 30 000 m3N/h se blížíme k bezpečnostnímu minimálnímu tlaku 700 Pa. Pokud bychom bezpečnostní mez snížili na úroveň 500 Pa, bylo by možno dosáhnout maximální výkonnosti na úrovni 32 000 m3N/h.

V další fázi bylo provedeno měření tlakových úrovní v jednotlivých uzlech mezi plynojemem a sáním ventilátorů a tyto údaje byly srovnány s teoretickým výpočtem tlakových ztrát. Graf I (příloha č. II) zobrazuje jednotlivé průběhy. Pro výpočet byla použita hodnota průtoku 30 000 m3N/h, značná drsnost potrubí a stejná teplota jako při měření. Z průběhu tlakových úrovní bylo patrné, kde byla největší tlaková ztráta. Tato skutečnost byla způsobená nánosy v potrubí a po vyčištění došlo k částečnému zlepšení. Maximální hranice, kterou bylo možno zatížit pohony ventilátorů, byla dána nominální hodnotou proudu motorů, která byla 64 A. Z charakteristiky (příloha č. III) je patrné, že při plném zatížení elektromotorů bude výkon ventilátorové stanice na úrovni 32 000 m3N/h.

Shrnutím všech údajů z provedených charakteristik byla potvrzena nedostatečná kapacita ventilátorové stanice pro účely dalšího zvyšování dopravovaného množství plynu, a proto byla ihned zahájena příprava projektu rekonstrukce.

Rozsah rekonstrukce ventilátorové stanice

Bylo posuzováno několik variant rekonstrukce ventilátorové stanice, a to především :

  • úprava stávajících ventilátorů
  • montáž nových ventilátorů
  • S přihlédnutím k pořizovacím nákladům a také k době potřebné pro demontáž a montáž byla zvolena varianta b), tj. výměna stávajících ventilátorů za nové. Byly navrženy ventilátory typu RVM 1250 - 9N, s motorem 160 kW, 1485 otáček/min včetně měničů frekvence s výkonem 40 000 m3N/h.

    Celkové náklady této investice byly propočteny na 3.600 000,- Kč a návratnost investice na 12 měsíců. Zahájení zkušebního provozu proběhlo v říjnu 2001, uvedení do trvalého provozu 1. 11. 2002.

    Ekonomické hodnocení po 12 měsících provozu - uvedení do trvalého provozu

    Je nutno konstatovat, že po uvedení do provozu rekonstruované ventilátorové stanice a zkušenostech z provozu jak v zimních, tak v letních měsících, bylo dosaženo předpokládaných úspor ve vyšším využití KOP (snížení ztrát) o cca 4,9 %, což po přepočtení na cenu pevného paliva představuje roční úsporu 5.900 000,- Kč a potvrzení návratnosti investice do 1 roku.

    Ekologické přínosy

    Při spalování konvertorového plynu na teplárně E II bylo možné předisponovat část vysokopecního plynu na teplárnu E III, čímž současně došlo k úspoře pevného paliva - uhlí. V této souvislosti došlo ke snížení jak emisí SO2, tak emisí prachu o 30 % na fluidním kotli K 12 teplárny E III. Rovněž došlo k poklesu výskytu popele o 2 300 t/rok.

    Těmito realizovanými opatřeními zároveň nedochází k přímému spalování konvertorového plynu na komínech konvertorové ocelárny.



    Počítadlo přístupů od 16. července 2011