Podstawowe warunki i wymagania techniczne

Transkrypt

1 Podstawowe warunki i wymagania techniczne Załącznik Nr 1 do SIWZ 1. Opis stanu aktualnego Miejski system ciepłowniczy w Sokołowie Podlaskim oparty jest na Kotłowni Miejskiej, z której wyprowadzona jest sieć cieplna obejmująca swym zasięgiem znaczną część miasta. Podstawowym przedsiębiorstwem ciepłowniczym na terenie miasta jest Przedsiębiorstwo Usług Inżynieryjno- Komunalnych Sp. z o.o. PUIK jest właścicielem ciepłowni miejskiej, sieci ciepłowniczej wysokoparametrowej i 26% węzłów cieplnych. Zajmuje się produkcją i dystrybucją ciepła wytwarzanego w swoim źródle dla większości odbiorców na terenie miasta. Działalność ciepłownicza prowadzona jest na podstawie koncesji na wytwarzanie ciepła oraz na przesyłanie i dystrybucję ciepła. Poszczególnymi elementami miejskiego systemu ciepłowniczego są: 1. kotłownia - źródło produkcji (właściciel PUIK) 2. sieci ciepłownicze - przesył (właściciel PUIK) 3. węzły ciepłownicze - zmiana parametrów czynnika grzewczego (właściciel PUIK lub odbiorca) 4. instalacje wewnętrzne - odbiór (właściciel odbiorca) Kotłownia Miejska jest zlokalizowana w centrum miasta przy ul. Piłsudskiego 8. Czynnikiem grzewczym w miejskim systemie ciepłowniczym jest woda o parametrach 135/65 o C. W ciepłowni zainstalowane są kotły wodne z rusztami mechanicznymi i cyklonowymi odpylaczami spalin. Kotłownia pracuje przez cały rok, a kotły zasilane są miałem węglowym. W kotłowni pracują trzy kotły WR-5 o mocy 5,8 MW. Łączna moc ciepłowni wynosi 17,4 MW, a maksymalna wydajność trwała określona w koncesji wynosi 20,6 MW. Paliwem jest miał węgla kamiennego o średnich parametrach: wartość opałowa kj/kg zawartość popiołu - do 14% zawartość siarki - 0,8% Paliwo z placu węglowego do zasobników nad kotłami dostarczany jest przenośnikami taśmowymi. Odpopielanie kotłów odbywa się mechanicznie za pomocą odżużlaczy zgrzebłowych na poziomie odżużlania. Wygaszony żużel jest następnie transportowany przenośnikami taśmowymi. Woda uzupełniająca oczyszczana jest w nowoczesnej w pełni automatycznej stacji uzdatniania wody ze zmiękczaczami i odwróconą osmozą. Woda sieciowa oczyszczana jest w inercyjnych odmulaczach sieciowych starej konstrukcji o niskiej sprawności. Obieg wody sieciowej wymuszany jest przez zespół pomp. Temperatury wody przed kotłami oraz zasilania sieci regulowane są za pomocą pomp mieszania gorącego i zimnego. Wszystkie pompy są pompami nowymi produkcji Leszczyńskiej Fabryki Pomp. Kotły wyposażone są w instalacje sztucznego ciągu i odpylania. W układzie odpylania zainstalowane są odpylacze cyklonowe i wentylatory wyciągowe indywidualne dla każdego kotła oraz wspólny komin stalowy o wysokości 60m. Praca kotłów sterowana jest ręcznie przez palaczy według wskazań termometrów. Stan techniczny kotłów jest zły i dlatego wymagają one ciągłych napraw i remontów. Moc zainstalowana - 17,4 MW Maksymalna wydajność trwała - 20,6 MW Moc zamówiona - 22,1 MW Roczne zużycie paliwa ,87 t Roczna produkcja energii cieplnej GJ/rok Sprzedaż energii cieplnej ,51 GJ/rok Sprawność wytwarzania - 78%

2 Emisje zanieczyszczeń dwutlenek siarki SO 2 tlenki azotu NO 2 pył tlenek węgla dwutlenek węgla - 73,89 t/rok - 30,79 t/rok - 207,82 t/rok - 76,97 t/rok ,43 t/rok 2. Opis wybranej technologii i proponowanych rozwiązań technicznych Przedmiotem projektu jest modernizacja systemu ciepłowniczego polegająca na przebudowie istniejącej ciepłowni węglowej na źródło ciepła bazujące na skojarzonej produkcji energii cieplnej i elektrycznej uzyskiwanej ze spalania biomasy. Modernizacja obejmie: 1. remont jednego istniejącego kotła WR-5, 2. montaż kotła gazowego o mocy 1,2 MW na potrzeby ciepłej wody w okresie letnim, 3. montażu układu ORC o mocy elektrycznej 1,68 MW, z kotłem pracującym na oleju termalnym opalanym biomasą o mocy 8,7 MW sezonowa produkcja energii elektrycznej. Kocioł na biomasę będzie pracował jako podstawowy przez sezon grzewczy. Kocioł WR-5 będzie kotłem szczytowym, natomiast kocioł gazowy będzie pracował w okresie letnim na potrzeby ciepłej wody. Układ ORC pracować będzie przez h rocznie ( w sezonie grzewczym) i będzie produkować energię cieplną na potrzeby ciepłej wody użytkowej oraz centralnego ogrzewania. Roczną produkcję energii cieplnej ze spalania biomasy szacuje się na GJ. Reszta energii cieplnej produkowana będzie w kotłach gazowych ( GJ/rok). Kotły węglowe stanowić będą zabezpieczenie szczytowe. W ramach budowy źródła ciepła przewidziano do wykonania następujące prace: 1) roboty demontażowe istniejących urządzeń technologicznych, demontaż kotła WR-5, prace rozbiórkowe w budynku ciepłowni, 2) zakup i montaż paleniska kotła olejowego opalanego zrębkami drzewnymi, 3) zakup i montaż układu grzania oleju termalnego spaliny - olej termalny o pmax 10 bar, Trob 300/250 C oraz układu odzysku ciepła technologicznego, 4) ekonomizer na oleju termalnym, temperatura oleju 250/257 C, temperatura spalin 365/280 C, 5) zakup i montaż układu odzysku ciepła technologicznego- ekonomizer na wodzie gorącej ECO T 350, temperatura wody 85/105 C, temperatura spalin 280/10 C wraz z automatycznym czyszczeniem ekonomizera kpl 1, 6) zakup i montaż bypass spalin., chłodnica awaryjna oleju termalnego., układ sprężonego powietrza kompresor do automatycznego czyszczenia rur kotła oraz akumulator sprężonego powietrza kpl. 1, osprzętu, 7) zakup i montaż układu transportu paliwa do kotła przenośnik łańcuchowy, podajnik hydrauliczny kpl. 1, 8) zakup i montaż urządzeń i armatury do układu przygotowania ciepłej wody kpl.1, 9) zakup i montaż skrubera, wyciągu spalin, systemu odpopielania dla kotła opalanego biomasą, kanałów spalin wraz z kominem, 10)zakup i montaż układu ORC o mocy elektrycznej 1,68 MWel, o mocy cieplnej paleniska 9,90 MW oraz mocy cieplnej w oleju 8,7 MW. W zakres dostawy układu ORC wchodzą następujące urządzenia: wyparka, regenerator, kondensator, podgrzewacz, turbina, generator, 11)zakup i montaż urządzeń automatyki, pomiarów i sterowania kotłownią, 12)wykonanie instalacji technologicznych elektrociepłowni. Zakup i montaż rurociągów, armatury oraz pozostałych urządzeń technologicznych, przebudowa przepompowni oraz malowanie i roboty izolacyjne. Wykonanie modernizacji budynku kotłowni budowa nowej części budynku

3 kotłowni. Budowa w budynku kotłowni pomieszczeń socjalnych, zaplecza technicznego elektrociepłowni, pomieszczenia sterowni, rozdzielni elektrycznej z transformatorem, 13)zakup i montaż stacji uzdatniania wody, 14)wykonanie instalacji elektrycznych i sanitarnych w kotłowni i budynku wiaty, 15)budowa magazynu biomasy bez zabudowanych ścian o pow.1200m2 i kubaturze 7600m3, przykrytej blachą trapezową, budowa magazynu biomasy w formie żelbetowego silosu z ruchomą podłogą o wymiarach 12 x 7m, 16)zakup rębaka stacjonarnego z silnikiem elektrycznym 90 kw i wydajności 8000 kg/h wraz z urządzeniami do odbioru zrębków kpl.1., zakup koparko-ładowarki o mocy 95 KM, 17)wykonanie robót drogowych na placu, zagospodarowanie terenu wokół magazynowania przygotowania i składowania biomasy (betonowe podłoże na całej powierzchni, ogrodzenie, oświetlenie placu, doprowadzenie innych mediów), wykonanie podziemnej linii kablowej o parametrach pracy 1,5kV/50Hz do przesyłu wyprodukowanej energii elektrycznej, wykonanie stacji transformatorowej). 3. Zastosowana technologia wraz ze schematem funkcjonalnym 1) Układ pracy kotłów Założenia technologiczne określają, iż układ ORC będzie pracował po rozpoczęciu sezonu grzewczego, natomiast w przyszłości, w przypadku powiększenia letniego zapotrzebowania mocy, także w okresie letnim. Paleniska zasilane będą w biomasę z wydzielonego, zadaszonego składowiska (wiata). Zrębki z wiaty transportowane będą do palenisk przenośnikiem redlerowym. Do przemieszczania zrębków pod wiatą i podawania na ruchomą podłogę wykorzystywana będzie ładowarka kołowa. Żelbetowy silos od magazynowania i podawania biomasy przewiduje się zlokalizować w bezpośrednim sąsiedztwie budynku elektrociepłowni. Układ opróżniania silosu służy do podawania biomasy z magazynu na układ przenośników transportujących paliwo do zasobnika przy kotle. Układ transportowy ruchomej podłogi składa się z kilku ram metalowych ślizgających się po podłodze. Ramy te, poruszane siłownikami hydraulicznymi sterowanymi przez układ automatyki kotła, przepychają paliwo na przenośnik poprzeczny i dalej do zbiornika zasypowego umieszczonego bezpośrednio przy kotle. Kocioł i układ ORC po stronie cieplnej będą włączone w ogólny układ cieplno-hydrauliczny istniejącego układu technologicznego kotłowni. 2) Kocioł na olej termalny z paleniskiem na biomasę Parametry techniczne: Moc cieplna paleniska 9,9 MW Moc w oleju termalnym 8,7 MW Sprawność 80-85% Moc na zaciskach generatora 1,68n MW e Moc termiczna instalacji grzewczej 7,95 MW th Medium olej termiczny 300/250 o C, ciśnienie maksymalne 5 bar Wielociągowe palenisko Przystosowany do spalania paliwa mokrego o wilgotności względnej maksymalnie 50% (100% wilgotności bezwzględnej) Palenisko z hydraulicznym rusztem ruchomym schodkowym, chłodzonym wodą Palenisko wymurowane cegłą szamotową i betonem żaroodpornym winno spełniać standardy emisyjne polskie i europejskie Wymagane wyposażenie instalacji kotła z olejem termicznym jako czynnikiem grzewczym: System podawania paliwa do kotła, składający się z następujących elementów: Hydrauliczny wygarniacz paliwa z silosu Przenośnik pochyło-poziomy Zbiornik pośredni z zasuwą ogniową Hydrauliczny podawacz Agregat hydrauliczny

4 Wentylatory z płynną regulacją wydajności (falowniki) dla powietrza pierwotnego i wtórnego Kanały odprowadzenia spalin Instalacja odpopielania i oczyszczania spalin Wentylator wyciągowy spalin z płynną regulacją wydajności (falownik) Instalacja recyrkulacji spalin z płynną regulacją wydajności (falownik) Ekonomizer do podgrzewu oleju termicznego wracającego do kotła Ekonomizer do podgrzewania powietrza spalania Szafa sterownicza wraz z programowanym sterownikiem Układ płynnej regulacji mocy w zakresie % Układ regulacji zawartości tlenu w spalinach z sondą Lambda Układ regulacji podciśnienia w palenisku Wizualizacja z możliwością zdalnego sterowania przez sieć informatyczną Komin Pompy obiegowe i zbiorniki zabezpieczające do instalacji oleju termicznego Przy zastosowaniu paliwa pochodzącego z biomasy drzewnej zakładane są następujące graniczne wartości emisji do atmosfery (przy zawartości 6% tlenu w spalinach): SO 2 poniżej 400 mg/nm 3 NO 2 poniżej 400 mg/nm 3 Pył poniżej 100 mg/nm 3 Zastosowany układ odpylania spalin daje gwarancję, że przy prawidłowej eksploatacji wielkości te nie zostaną przekroczone. 3) Turbogenerator ORC Ciepło w kotle opalanym biomasą jest przekazywane poprzez obwód oleju termalnego i wymiennik (parownik) do układu ORC. Przez wykorzystanie oleju termalnego jako pośredniego nośnika energii cieplnej możliwe jest zastosowanie kotła o obniżonym ciśnieniu i wysokiej wymaganej temperaturze czynnika ok C. Obieg ORC wytwarza energię elektryczną (średnie napięcie) i niskotemperaturowe ciepło w zamkniętym cyklu termodynamicznym ze specjalnym organicznym czynnikiem roboczym według zasady cyklu organicznego Rankina. W procesie ORC, zaprojektowanym jako cykl zamknięty, organiczne medium jest wstępnie podgrzewane w regeneratorze i podgrzewaczu wstępnym, a następnie odparowywane w wymienniku ciepła w obwodzie oleju termalnego. Wytworzona para medium roboczego jest rozprężana w turbinie napędzającej asynchroniczny generator. Po przejściu przez turbinę organiczne medium robocze (ciągle jest w stanie parowym) przechodzi przez regenerator. Pary organiczne są następnie kondensowane w głównym wymienniku podturbinowym dostarczając ciepło do obiegu wodnego sieci cieplnej. Po kondensacji medium robocze jest przepompowane pompą cyrkulacyjną do ciśnienia wymaganego do prawidłowej pracy turbiny, a następnie ogrzewane olejem termalnym w wewnętrznym wymienniku ciepła w celu ponownego odparowania i zamknięcia obiegu termodynamicznego. Schemat cieplny ORC z kotłem olejowym na biomasę

5 Praca obiektu ORC jest w pełni automatyczna zarówno w normalnych stanach operacyjnych, jak i w stanach awaryjnych, bez konieczności prowadzenia jakiegokolwiek nadzoru. W przypadku awarii obiekt ORC zostanie odłączony automatycznie od obwodu oleju termalnego i od sieci elektrycznej. W takim przypadku włączony zostanie awaryjny układ odbioru energii cieplnej wytwarzanej przez kocioł na olej termalny (bocznikowy wymiennik termalny / woda przekazujący bezpośrednio ciepło do sieci cieplnej. Parametry modułu ORC 1,68 MWel w układzie standardowym: Źródło energii: olej termiczny w obiegu zamkniętym Temperatury pracy oleju termicznego 300/250 0 C Temperatura pracy wody grzewczej (wlot/wylot) 60/80 0 C Moc elektryczna netto kw Moc cieplna kw Generator elektryczny: asynchroniczny, trzyfazowy Typ turbiny wolnoobrotowa, II stopniowa Wyposażenie instalacji bloku ORC: Parownik cieczy organicznej (wymiennik olej termiczny/ciecz organiczna) Turbina wolnoobrotowa, II stopniowa Regenerator substancji organicznej Kondensator substancji organicznej (wymiennik ciecz organiczna/woda grzewcza) Pompy obiegu cieczy organicznej Pompy obiegu oleju termalnego Zbiornik wyrównawczy oleju termalnego Urządzenia regulujące i zabezpieczające Generator asynchroniczny Sprzęgło System automatycznej regulacji i kontroli pracy turbozespołu, w tym układ automatycznej synchronizacji generatora z siecią Gospodarka olejowa olejami termicznym i silikonowym Gospodarka olejowa olejami termicznym i silikonowym Realizacja projektu podniesie sprawność i niezawodność techniczną Ciepłowni i całego sytemu, zapewni bezpieczeństwo dostaw energii cieplnej oraz pozwoli na podłączenie nowych odbiorców, co obecnie z uwagi na stan techniczny kotłowni nie jest możliwe. Ponadto poprawi zdecydowanie rentowność przedsiębiorstwa. Efektem będzie poprawa jakości powietrza w regionie poprzez ograniczenie emisji szkodliwych związków. Dzięki stworzeniu możliwości podłączenia nowych odbiorców modernizacja kotłowni będzie pozytywnie oddziaływać w dłuższej perspektywie na jakość

6 powietrza, a więc całego środowiska w rejonie miasta. Ponadto realizacja projektu zapewni niezawodność dostaw energii cieplnej poprzez pozostawienie kotła miałowego jako zimnej rezerwy. Stanowić on będzie jednocześnie szczytowe źródło zasilania (przy wystąpieniu niskich temperatur zewnętrznych). Istotnych argumentem jest również to, że miał węgla kamiennego, jak i biomasa są paliwami lokalnymi, produkowanym w kraju, a tym samym wpływają na zmniejszenie ryzyka przerw w dostawie paliwa, jak to miało miejsce ostatnio w przypadku dostaw gazu ziemnego. Ponadto argumentem przemawiającym za realizacją wariantu mieszanego modernizacji (tj. jako podstawowy układ kogenerecyjny opalany biomasą oraz jako szczytowy zmodernizowany kocioł miałowy) jest możliwość utrzymania niezbędnej mocy termicznej Ciepłowni (min. 20 MW t ), a tym samym sprzedaż nadwyżek CO 2. Da to dodatkowe wpływy przedsiębiorstwu w wysokości ok. 1 mln PLN rocznie. Poniższa tabela obrazuje pozytywny wpływ planowanej modernizacji na wielkość rocznej emisji zanieczyszczeń gazowych i pyłów do powietrza. Przedstawione wartości obrazują wielkość redukcji poszczególnych zanieczyszczeń po zastosowaniu technologii spalania biomasy (Wskaźniki emisji przyjęto wg materiałów informacyjno- instruktażowych MOŚZNiL 1/96). Stan istniejący Roczne zużycie węgla: 7 696,9 Mg/rok Zanieczyszczenie Wskaźniki emisji Emisja roczna [kg/mg] [Mg/rok] SO2 9,6 kg 73,89 NOx 4 kg 30,8 PYŁ ,8 CO 10 77,0 CO B-a-p 0,0016 0,01 Sadza 0,048 0,37 Stan po realizacji projektu Roczne zużycie gazu: 493,2 tys.m3/rok Roczne zużycie biomasy: ,3 Mg/rok Energia w paliwie biomasa: GJ/rok Wskaźniki emisji Zanieczyszczeni e gaz [kg/106m3 ] węgiel [kg/mg ] zrębki [kg/mg ] gaz Emisja roczna [Mg/rok] węgiel zrębk i Łącznie SO2 0,08 9,6 0,68 0,000 4,73 10,3 15,076 NOx g/gj 0,947 1,97 9,1 12,045 PYŁ 14,5 27 0,68 0,007 13,32 10,3 23,665 CO ,133 4,93 45,6 50,690 CO , ,7 2004,35 0, B-a-p 0, ,00 0,0 0,001 Sadza 0,06 0,05 0,03 0,8 0, Uwarunkowania lokalizacyjne charakterystyczne dla rodzaju przedsięwzięcia. Dostawcy pierwotnych nośników energii Aktualnie podstawowym paliwem dla ciepłowni jest węgiel kamienny. Po modernizacji głównym

7 surowcem służącym do produkcji energii w zmodernizowanej kotłowni będzie biomasa pod postacią trocin, zrębek i odpadów drzewnych w ilości ok. 15,2 tys. ton rocznie. Zaopatrzenie w taką ilość surowca jest konieczne w celu zapewnienia ciągłości pracy kotłowni. 5. Odbiorcy produkowanej energii cieplnej Rynek odbiorców energii cieplnej z terenu Sokołowa Podlaskiego jest rynkiem ustabilizowanym z tendencją wzrostową. Odbiór wytworzonej energii jest zapewniony stale rosnącymi potrzebami na terenie miasta. Rozkład sprzedaży na poszczególnych odbiorców jest nierównomierny. Odbiorcą, który wywiera znaczący wpływ na funkcjonowanie całego systemu jest Spółdzielnia Mieszkaniowa oraz budownictwo mieszkalne, komunalne. Według sprzedaży energii cieplnej najważniejszymi odbiorcami energii cieplnej w Sokołowie Podlaskim są: 1. Budownictwo mieszkaniowe - 79 % 2. Instytucje publiczne, szkoły, szpitale, urzędy, kościoły, itp % 3. Podmioty gospodarcze - 2 % Realizacja projektu podniesie sprawność i niezawodność techniczną Ciepłowni oraz całego sytemu, zapewni bezpieczeństwo dostaw energii cieplnej oraz pozwoli na podłączenie nowych odbiorców, co obecnie z uwagi na stan techniczny kotłowni nie jest możliwe. Po realizacji projektu możliwa będzie także produkcja energii elektrycznej. Część energii będzie wykorzystywana na potrzeby własne, natomiast nadwyżka będzie sprzedawana do KSE. 6. Informacje dotyczące działki inwestycyjnej Projektowana inwestycja zlokalizowana jest na działce o nr ewidencyjny Położona jest w południowej części miasta Sokołów Podlaski przy ul. Piłsudskiego 8 i zajmuje powierzchnię 1,385 ha. Na terenie przedmiotowej działki znajduje się budynek główny ZEC, budynek magazynowy, budynek garażowy, budynek rozdzielni elektrycznej, stopy fundamentowe pod trójnóg komina, komin stalowy wolnostojący h = 60m, wentylatory wolnostojące oraz komora rozdzielcza c.o.. Teren działki posiada pełne uzbrojenie techniczne przyłącze wodociągowe, przyłącze kanalizacyjne wraz z kanalizacją wewnątrzzakładową, przyłącze NN, przyłącze WN, przyłącze telefoniczne, droga dojazdowa, parkingi, plac utwardzony oraz stałe ogrodzenie.