Výstavba paroplynového cyklu v Teplárně Komořany

Předmětem Projektu je výstavba paroplynového cyklu pro výrobu elektřiny a tepla včetně příslušenství v areálu teplárny v Komořanech společnosti United Energy, kde je v současnosti realizována kombinovaná výroba tepelné a elektrické energie o celkovém instalovaném tepelném výkonu 1 076 MWt. 

Realizační tým a jeho role
Generálním dodavatelem (GD) výstavby paroplynového cyklu v teplárně Komořany formou dodávky na klíč pro část technologickou je společnost SLOVENSKÉ ENERGETICKÉ STROJÁRNE, a.s. – organizační jednotka Brno (zkráceně SES). V rámci plnění Smlouvy o Dílo mezi společností SES a.s. a společností CH Projekt Plzeň, s.r.o. (CHPP) zpracovalo strojní oddělení společnosti CH Projekt Plzeň projektovou dokumentaci technologické části projektu „Výstavba paroplynového cyklu v Teplárně Komořany“ v rozsahu provozních souborů PS 01 – Plynová turbína s příslušenstvím, PS 04 – Vnější propojovací potrubí, PS 08 – VT a ST plynovod a regulační stanice plynu a PS 11 – Kompresorová stanice. Projektovou dokumentaci pro PS 01 – Plynová turbína s příslušenstvím vyhotovila společnost CHPP ve spolupráci s mateřskou společností Chemoprojekt, a.s.  

Provozní soubor PS 01 – plynová turbína s příslušenstvím
Účelem provozního souboru PS 01 – plynová turbína (dále jen PS 01) s příslušenstvím je zajištění provozu plynové turbíny od výrobce Siemens, typ SGT 800 pro produkci elektrické energie a odvodu spalin do spalinového kotle (dále HRSG), kde je energie spalin využívána pro produkci páry. 

PS 01 bude spotřebovávat vysokotlaký plyn z provozního souboru PS 08 - VT Plynovod, ST plynovod a regulační stanice plynu (dále jen PS 08).

Strojovna plynové turbíny obsahuje dva uzavřené okruhy pro dodávku tepla a chladu do turbíny, které tvoří především cirkulační čerpadla a tepelné výměníky mezi otevřenými a uzavřenými okruhy tepla a chladu viz obrázek č. 1. 

Dále provozní soubor PS 01 zahrnuje expanzní nádoby, míchané a nemíchané nádrže, redukční stanici dusíku včetně svazku tlakových lahví a filtry mechanických nečistot viz obrázek č. 2. 

Součástí provozního souboru PS 01 je potrubní propojení veškerých technologických i pomocných médií potřebných pro provoz a údržbu plynové turbíny z provozního souboru PS 04 – Vnější propojovací potrubí (dále jen PS04) na hranici dodávky plynové turbíny. Pro provoz PS 01 je třeba přes PS 04 přivádět sušený tlakový vzduch z PS 11 – Kompresorová stanice (dále jen PS 11), a vodu v různé kvalitě, tj. topnou, chladicí, demineralizovanou, užitkovou. 

Doplňováním z autocisteren a IBC kontejnerů je přiváděn olej a dále roztok 50% glykolu, kterým jsou naplněny dva uzavřené okruhy pro dodávku tepla a chladu do turbíny. Odvádět je třeba odpadní vodu z mobilní mycí jednotky určené pro mytí stupňů kompresoru plynové turbíny viz obrázek č. 3, dále odpadní směs vody a glykolu z uzavřených okruhů pro dodávku tepla a chladu do turbíny a oplachovou vodu z údržby zařízení. 

PS 04 - Vnější spojovací potrubí
Vnější spojovací potrubí veškerých technologických i pomocných médií potřebných pro provoz a údržbu plynové turbíny řeší provozní soubor PS 04. Rozvody jsou prováděny pomocí ocelového potrubí převážně na ocelovém potrubním mostě viz obrázek č. 4. Připojovací místa vnějšího spojovacího potrubí jsou uvažována vždy cca 1m od fasády budovy. Výjimku tvoří napojení na stávající topnou vodu a na čerpadla, která jsou umístěná uvnitř budov. Jedná se o pomocná čerpadla pro topnou vodu umístěná ve stávajícím hlavním výrobním bloku (dále HVB) a čerpadla v chladící jímce.

PS 08 – VT a ST plynovod a regulační stanice plynu
K přepravě zemního plynu v požadovaném množství a kvalitě od předávacího bodu ke strojovnám plynových spotřebičů slouží soubor plynových zařízení, VTL a STL plynovodů, VTL RS a zařízení pro ohřev a regulaci tlaku plynu před vstupem do turbíny, projektovaný v rámci provozního souboru PS 08. Zařízení v rozsahu PS 08 je určeno pro trvalý provoz.

Projekt splňuje požadavek investora, aby bylo ve všech plynových zařízeních možné spalovat i směs zemního plynu a vodíku do 15% objemu H2. Tomu je uzpůsoben rozvod zemního plynu a jeho příslušné zařízení.

Pro regulaci tlaku plynu z VTL na STL stupeň pro potřeby STL plynových kotlů teplárny je určena regulační stanice (dále RS) tlaku zemního plynu o výkonu 20.000 Nm3/h. RS je dimenzována se zálohou pro HRSG plánovaného druhého paroplynového cyklu (PPC 2) rovněž v areálu teplárny v Komořanech. RS tlaku plynu je řešena jako dvouřadá s provozní a záložní regulační řadou, každá řada má samostatný předehřev plynu, bezpečnostní rychlouzávěr a regulátor tlaku plynu s vestavěným bezpečnostním rychlouzávěrem a tlumičem hluku.

Technologické zařízení pro ohřev a přesnou regulaci tlaku plynu před vstupem do strojovny plynové turbíny viz obrázek č. 5 je vybaveno filtry pro jemnou filtraci zemního plynu. Zařízení pro filtraci a regulaci je řešeno jako dvojřadé, zařízení pro ohřev je jednořadé s obtokem. 

Provozního souboru PS 11 – Kompresorová stanice a rozvody stlačeného vzduchu
Při projektování provozního souboru PS 11 bylo nutno splnit požadavky na zajištění výroby a úpravy tlakového vzduchu pro potřeby nových technologických celků v objektech kotle a plynové turbíny. Automatický provoz kompresorové stanice, vč. automatického startu a odstavení kompresoru, tzn.  automatický paralelní provoz nainstalovaných kompresorů a ekonomickou regulaci výkonu kompresorové stanice budou zabezpečovat nadřazená řídící jednotka, vč. skříní automatiky. Touto řídící jednotkou budou vybaveny vzduchem chlazené kompresory viz obrázek č. 6. Zařízení kompresorové stanice bude umístěno v stávajícím objektu hlavního výrobního bloku.

Současný stav a výhled
V současné době CH Projekt Plzeň zpracovává v rozsahu PS 01, PS 04, PS 08 a PS 11 realizační dokumentaci včetně algoritmů řízení technologie. Ve fázi přípravy je dokumentace zkoušek pro ověření správné funkce dodávané technologie během uvádění do provozu, která na realizační dokumentaci bezprostředně navazuje a dokumentace pro školení personálu. V průběhu realizace projektu bude CHPP rovněž zajišťovat činnosti autorského dozoru a následně bude zpracovávat dokumentaci předpisů pro provoz a údržbu a dokumentaci skutečného provedení stavby. 
Veškeré tyto inženýrské práce jsou cíleny na to, aby již ve 2. pol. roku 2027 mohl Investor plně využívat všechny výhody, které mu kombinovaný oběh přináší. Především dosahování vyšší tepelné účinnost, tj. lepšího využití vložené energie ve srovnání s uhelnými bloky. A spolu s použitím ekologického typu paliva, tedy zemního plynu, dosahování příznivějších emisí spalin vztažených na vyrobenou MWh, a tím snížení zatížení životního prostředí oproti klasickým uhelným blokům.

Ing. Antonín Šimurda - HIP, Ing. Věra Bielková, Ph.D., CH Projekt Plzeň, s.r.o.