Čelní pohled na plynový kotel 15 MW
V zemích Evropské unie i mnoha státech světa stále roste zájem o ekologičtější způsoby výroby energie. Předpisy v oblasti životního prostředí, zpřísněné požadavky na emise, lhůty pro přechod na udržitelnější a ekologičtější paliva - to vše vyvíjí na provozovatele energetických zařízení tlak, aby zaváděli změny ve svých výrobních procesech.
Mnohá z těchto opatření směřují přímo na ekologizaci stávajících zejména uhelných a olejových (topný olej) kotlů, produkujících páru pro další výrobní procesy. Vhodným náhradním palivem se jeví být zemní plyn, jehož emise CO2 jsou během spalování o 50 % nižší než v případě uhlí, což významně snižuje náklady na emisní povolenky.
Dvě cesty k plynofikaci kotlů
Při přechodu na spalování zemního plynu lze zvážit dva přístupy. Prvním z nich je úplné nahrazení stávajícího zařízení, které využívá jako palivo uhlí nebo topný olej novým zařízením spalující pouze zemní plyn. Tato cesta představuje relativně vysokou investici, delší dobu realizace a další náklady spojené s vyřazením původního zařízení z provozu (zbývající palivo na místě, bezpečnost, údržba atd.).
Druhou možností je přestavba uhelného nebo olejového kotle na zemní plyn. Tato metoda je levnější, časově a legislativně méně náročná v porovnání s výstavbou, vybavením a uvedením do provozu zcela nové plynové kotelny. Většina v současné době provozovaných uhelných kotlů jsou méně efektivní jednotky se zastaralou technologií, nákladnější na provoz než moderní kotle na zemní plyn. Uzpůsobení těchto zařízení pro spalování zemního plynu se tak jeví jako rozumná volba. Výhodou je také, že kotle na zemní plyn poskytují spolu s vyšší účinností rovněž mnohem lepší dynamické vlastnosti: rychlejší najetí kotle po odstávce, flexibilnější změny výstupního výkonu a širší regulační rozsah (při stejném maximálním výkonu umožňují provoz na nižší min. výkon).
Přechod na zemní plyn
Technologicky a ekonomicky nejvhodnější pro přestavbu na zemní plyn jsou kotle, které spalují práškové uhlí nebo topný olej. Pro spalování zemního plynu lze rovněž upravit roštové nebo fluidní kotle, i když v těchto případech je přechod na zemní plyn technologicky komplikovanější a ekonomicky může být méně výhodný.
Přestože plánujete využívat jako palivo ekologicky čistší zemní plyn, emise NOx a CO úplně nevymizí, a i nadále zůstanou důležitou oblastí, kterou je potřeba řešit. Pro udržení požadovaných emisních limitů těchto plynů je většinou dostačující instalace nízkoemisních plynových hořáků, některé případy ale mohou vyžadovat aplikaci dalších primárních opatření, jako je například recirkulace spalin. Dalším argumentem pro přestavbu kotle na zemní plyn je, že nové zařízení již nebude potřebovat k provozu odsiřovací jednotku a tkaninové nebo elektrostatické filtry (v závislosti na každém jednotlivém případu).
Pokud vezmeme v úvahu náklady na provoz a údržbu výše uvedených zařízení, přechod na zemní plyn se stává finančně zajímavou alternativou s pozitivním dopadem na životní prostředí.
Jednodušší provoz
Z provozního hlediska přechod na zemní plyn rovněž podstatně zjednoduší technologii kotle a kotelny. Příkladem uvádíme zjednodušení procesů spojených s přepravou, skladováním a přípravou uhlí pro uhelné kotle a následně rovněž s odstraňováním strusky i popela a přepravou / likvidací těchto vedlejších produktů spalování. Rovněž nedochází k zanášení teplosměnných ploch kotle.
Pozitiva přestavby starého kotle na plyn
Pokud zhodnotíme předchozí body, přestavba na plynový kotel vyžaduje relativně malou investici ve srovnání s komplexní ekologizací kotle při zachování stávajícího fosilního paliva. Mezi výhody získané přestavbou na plyn patří snížené náklady na provoz a údržbu, vyšší účinnost a rychlejší najetí kotle ze studeného i teplého stavu. Díky rychlejšímu nájezdu se plynový kotel v zásadě stává špičkovým zdrojem výroby energie, který je schopen dynamicky pokrýt případné požadavky na změnu výkonu.
Kde hledat plyn?
Nutnou podmínkou přechodu na plyn je samozřejmě dostupnost plynových rozvodů v blízkosti přestavovaného zdroje energie. Je nezbytné, aby plynovod dlouhodobě zajišťoval spolehlivé a nákladově efektivní dodávky zemního plynu. Podpora výstavby vhodné infrastruktury plynovodů ze strany státu a místních úřadů tak bude v procesu plynofikace energetiky vždy významným faktorem.
Výběr správného partnera pro přestavbu fosilního zdroje na plyn
Při výběru partnera pro návrh přestavby kotle na zemní plyn volte vždy zkušenou firmu v oblasti projektování energetických celků. Je důležité, aby vybraná společnost uměla kompetentně posoudit váš stávající kotel a navrhnout nejúčinnější a nejúčelnější postup přestavby na zemní plyn, případně jiná plynná paliva, jako je plyn koksárenský nebo vysokopecní. Výsledná varianta může rovněž vzejít z kombinace spalování několika druhů paliv.
Mnoho provozovatelů energetických celků preferuje řešení na klíč, neboť takto je proces přestavby kotle na nové palivo rychlý a nejméně komplikovaný. Při výběru vhodného partnera se ptejte inženýrské společnosti na její know-how a reference. Důležité je, aby měli zkušenosti s prováděním kompletních inženýrských prací, které zahrnují vypracování počáteční studie proveditelnosti, zpracování tepelných výpočtů kotlů, projektování nízkoemisních plynových hořáků (jejich typ, počet, výkon a umístění) a vyhotovení podrobné dokumentace rekonstrukce kotle, jejíž součástí bude také plynová přípojka a redukční stanice.
Ujistěte se, že společnost, kterou si vyberete, správně vyhodnotí a zohlední všechny vaše technicko-ekonomické požadavky a poskytne vám spolehlivé, efektivní a dlouhodobé řešení.
Čistší a ekonomičtější budoucnost
Přestavba kotlů na zemní plyn je trendem, který je stále více patrný nejen u nás, ale i v okolních zemích. Zvýšení podílu plynových zdrojů na úkor uhlí nebo topných olejů bude mít pozitivní dopad na životní prostředí a provozovatelům energetických zařízení přinese minimálně nižší provozní náklady a vyšší regulační rozsah kotle. Přestavba starých kotlů na plyn je tak dobrou šancí pro budoucnost.
Ing. Daniel Valošek,
Ing. Martin Byrtus,
autoři jsou členy představenstva IVITAS, a.s.
www.ivitas.cz
