Technologie v provozech SU

Z části uhlí je ve Vřesové vyráběn takzvaný energetický plyn, který slouží jako hlavní surovina pro provoz paroplynové elektrárny. Zbytek míří po vytřídění do druhé části energetické výroby, kterou představuje sekce Teplárna.

Teplárna je od šedesátých let minulého století jedním z klíčových provozů zpracovatelské části. V současné době zásobuje teplem tisíce domácností v Novém Sedle, Nejdku, Chodově, Vintířově, Nové Roli a Karlových Varech. "Vedle produkce tepla zajišťuje také výrobu elektrické energie a výrobu takzvané technologické páry, která je nutná pro provoz řady provozů Sokolovské uhelné ve Vřesové," říká vedoucí sekce Teplárna Vilém Bauer.

Sekci Teplárna tvoří výrobní blok skládající se ze čtyř základních celků: kotelny, strojovny, odsíření kouřových plynů a teplofikace. Kotelna se strojovnou jsou v jedné budově a dohromady tvoří teplárnu.

Jejím srdcem je celkem pět kotlů, ve kterých probíhá spalovací proces dosahující teploty až 1300 °C. Takto vytvořeným teplem vyrábí z napájecí vody přehřátou páru vhodnou pro pohon čtyř parních turbogenerátorů, případně využívanou pro napájení redukčních stanic ve strojovně teplárny.

Každý z kotlů dokáže ze sušeného a tříděného uhlí o zrnitosti nula až 25 milimetrů hodinově vyrobit až 325 tun páry o tlaku 13,68 MPa a teplotě kolem 540 stupňů Celsia. Řízení kotle, regulace, ochrany a blokády jsou zajištěny řídicím systémem Honeywell Experion R 310.

Kotle teplárny ale nespalují pouze hnědé uhlí. Každý z nich je totiž vybaven čtyřmi plynovými hořáky od firmy Saacke o výkonu 19,4 MW na energoplyn, případně zemní plyn. "Ty sice slouží především pro stabilizaci a najíždění kotle, ale je možné je omezeně využít také v případě nepříznivých emisních výstupů jako částečnou náhradu nepříznivého základního paliva," vysvětluje Bauer.

Kromě toho jsou kotle vybaveny i speciálními hořáky, takzvanými dýzami, které umožňují ekologickou likvidaci různých vedlejších produktů, jako jsou bohaté a chudé expanzní plyny. Kotel K1 až K4 je rovněž vybaven dalšími dýzami na termickou likvidaci takzvané vzdušniny. "To je plyn, který obsahují vzduch, a je kontaminován pachově postižitelnými látkami. Většinou vzniká při odsávání uskladňovacích nádrží na tankovišti, z plnící stanice železničních cisteren, některých odpadních jímek a dalších částí provozu," konstatuje Bauer.

Na kotli K5 jsou hlavní plynové hořáky navíc dovybaveny přídavným hořáčkem na spalování hnědouhelného generátorového dehtu. Všechny hořáky pak jsou osazeny vlastní autonomní automatikou včetně regulátorů zajišťujících poměr palivo vzduch, a tak zlepšují spalování a minimalizují vznik emisí.

Ačkoliv tedy samotná teplárna konstrukčně pochází z 60. let minulého století, díky řadě investic a úprav její kotle splňují veškeré požadavky, které jsou v současné době kladeny na ekologii podobných provozů. A to nejen osazení špičkovými hořáky.

"Všechny kotle totiž navíc mají, kvůli snížení emisí NOx, rozděleny zóny hoření na tři výškové kóty, a postupně navíc prochází rozsáhlou modernizací, která skončí v roce 2015 a díky níž dojde k ještě výraznějšímu snížení emisí oxidu dusíku. Zatímco současná norma stanovuje limit pro jejich vypouštění na 550 miligramů na metr krychlový spalin, po dokončení této investice jejich koncentrace ve Vřesové klesne pod hranici 200 miligramů," vypočítává zásadní změny vedoucí sekce Teplárna.

Část pevných látek vznikajících při spalování uhlí pak je v kotli zachytávána ve formě strusky. Zbývající spaliny jsou odváděny do elektroodlučovačů, které fungují na principu rozdílného elektrického náboje pevných částic ve spalinách a tělesa odlučovače. Výsledkem je 99,9 procentní účinnost při odstraňování veškerých tuhých látek ze spalin. Část zachyceného popílku v elektroodlučovačích se prodává pro stavební účely, zbytek spolu se struskou je odváděn do speciálních kazet, kde se rovněž dále zpracovává na stavební materiál.

Spaliny směřují následně do odsiřovací jednotky. V ní dochází za pomoci rozstřiku vápencové suspenze do spalin k chemickým procesům, které zajišťují odstranění SO2, HCl a HF, a do určité míry také zbytků pevných látek z kouřových plynů. Zbývající spaliny odchází do takzvaného mokrého komínu, který je, narozdíl od tradičních komínů, vyroben z laminátu. Mají totiž pouhých 55 stupňů Celsia.

Zcela opačným směrem než spaliny jde z kotlů pára vzniklá ohřevem napájecí vody. Ta míří k některému ze čtyř turbogenerátorů z produkce bývalých 1. Brněnských strojíren. Každý z nich disponuje výkonem 55 MW a tvoří soustrojí parní turbína - alternátor.

Tři turbíny jsou třítělesové kondenzační se dvěma regulovanými odběry a čtyřmi neregulovanými, zatímco čtvrtou tvoří společně s alternátorem dvoutělesová protitlaká turbína s jedním regulovaným odběrem a jedním neregulovaným. Alternátory poháněné turbínami vyrábí elektřinu. Část z ní je spotřebována přímo v rámci Sokolovské uhelné, zbytek je dodáván do veřejné elektrické sítě. Celkově teplárna vyprodukuje v průměru 1,5 TWh elektřiny ročně.

V jednotlivých stupních turbíny pak probíhá odběr páry. Technologickou páru 500 kPa a 3,5 MPa využívají v rámci své výroby technologie ve zpracovatelské části Sokolovské uhelné. Technologická pára 3,5 MPa s teplotou 370 °C pak míří na regulační a chladící stanici a odtud dál do Nejdku. Pára 500 kPa pak vede do výměníkových stanic a v nich předané teplo ve formě horké vody do Nového Sedla, Chodova, Vintířova , Nové Role nebo Karlových Varů. Ročně tak teplárna ve Vřesové vyrobí a dodá převážně do těchto měst kolem 2,2 tisíc TJ tepla za rok.

Ročně teplárna pro svůj provoz spotřebuje kolem 1,5 milionu tun sušeného a tříděného hnědého uhlí z podnikové divize Těžba. V nepřetržitém provozu pak její chod zajišťuje 18 lidí na směnu.