Studija o Utjecaju Na Okolis 13

7/25/2019 Studija o Utjecaju Na Okolis 13

1/568

NOSITELJI ZAHVATA:

Hrvatska elektroprivreda d.d.Ulica grada Vukovara 37, 10 000 Zagreb

Hrvatski operator prijenosnog sustava d.o.o.Kupska 4, 10000 Zagreb

STUDIJA O UTJECAJU NA OKOLI

PLINSKE KOMBI KOGENERACIJSKE ELEKTRANEKKE OSIJEK 500

KNJIGA I

Revizija 1

Zagreb, veljaa2014.


2/568

INSTITUT IGH, d.d.

ZAVOD ZA HIDROTEHNIKU I EKOLOGIJU

10 000 ZAGREB, Janka Rakue 1

Nositelji zahvata: Hrvatska elektroprivreda d.d. (HEP d.d.)

Ulica grada Vukovara 37, 10 000 Zagreb

Hrvatski operator prijenosnog sustava d.o.o. (HOPS)

Kupska 4, 10000 Zagreb

Naziv studije: STUDIJA O UTJECAJU NA OKOLI PLINSKE KOMBIKOGENERACIJSKE ELEKTRANE KKE OSIJEK 500

Razina studije: JAVNA RASPRAVA

Broj projekta: 78204024

Knjiga: I Studija o utjecaju na okoli

Voditelj izrade studije: Mr.sc. Zlatko Perovi, dipl.ing.pom.

Pomonik direktora Zavoda: Mr.sc. Ivan Barbi, dipl.ing.gra. PMP

Direktor Zavoda: Ivan Krstanovi, dipl.ing.gra.

Mjesto i datum: Zagreb, veljaa2014.

KOPIJA BR. REVIZIJA 1


3/568


4/568

INSTITUT IGH, d.d.

Zavod za hidrotehniku i ekologiju

Knjiga I STUDIJA O UTJECAJU NA OKOLI

Stranica 2 od 567 Studija o utjecaju na okoli PLINSKE KOMBI KOGENERACIJSKE ELEKTRANE KKE OSIJEK 500

Dr.sc. Ivan Pila, dipl.ing.um.(Hrvatski umarski institut)Prof.dr.sc. Vesna Vukadionovi,(Poljoprivredni fakultet u Osijeku)

pedologija, poljoprivreda

Prof.dr.sc. ula BorozanDoc.dr.sc. Dubravka Pekanov Starevi(Ekonomski fakultet u Osijeku)

analiza trokova i koristi

Ivana Lekovi, bacc.ing.prosp.arch.Jelena Grli Radman,bacc.ing.prosp.arch.

krajobraz

Prof.dr.sc. Vladimir Lay socioloka analiza

Mr.sc. Indira Aurer Jezeri,dipl.ing.kem.teh.(ZIRS d.d.)

ekoloka nesrea s procjenomrizika

Prof. dr.sc. Jagoda Doko JeliniUtjecaj oneienja zraka nazdravlje


5/568

INSTITUT IGH, d.d.



Studija o utjecaju na okoli PLINSKE KOMBI KOGENERACIJSKE ELEKTRANE KKE OSIJEK 500 Stranica 3 od 567

Autori Idejnog rjeenja:

Institut IGH, d.d.

Miroslav Pauzar, dipl.ing.gra.

Dinko Tvrtkovi, dipl.ing.stroj.Domagoj Vranje, mag.ing.prosp.arch., univ.spec.oecoing.

Pavao Kristek, dipl.ing.gra.

APPA Consult GmbH

Georg Weltzl

Wolfram Reich

Manfred Rieder

Oswald Hantschk

Ludwig Targyik-Kumer

Institut za elektroprivredu i energetiku d.d.

mr. sc. Milan Stojsavljevi, dipl. ing.

Goran Jerbi dipl. ing.

Marko Jeli dipl. ing.

mr.sc. Darko Nemec dipl.ing.

Stipe Mikuli dipl. ing.

Aleksandar Milkovi dipl. ing.

Tehnokom d.o.o.

Mijo Zglavnik, dipl. ing. stroj.

Miljenko Baborsky, dipl. ing. stroj.

Damir Trobi, stroj. tehn.

Eugen Lovri, dipl. ing. stroj.

Bla Razumi,dipl. ing. stroj.

Elektro-Inenjerski biro d.o.o.Vladimir aki, dipl.ing.el.

Vinko Karamati, mag.ing.el.

Tomin inenjering d.o.o.

eljko Tomin, dipl.ing.stroj.


6/568

INSTITUT IGH, d.d.




Sadraj studije sveobuhvatni popis knjiga

Knjiga I Studija o utjecaju na okoli

Knjiga II Studija glavne ocjene prihvatljivosti zahvata za ekoloku mreu

Knjiga III Saetak studije


7/568

INSTITUT IGH, d.d.




Knjiga I - SADRAJ

0. UVOD .............................................................. 13

1. OPIS ZAHVATA..................................................................... 22

1.1.RAZLOZI PODUZIMANJA ZAHVATA.................................................. 22

1.2.OPIS FIZIKIH OBILJEJA ZAHVATA................................................ 24

1.3.OPIS GLAVNIH OBILJEJA TEHNOLOKIH PROCESA............................. 25

1.3.1. OPE KARAKTERISTIKE POSTOJEEG POSTROJENJA TE-TO OSIJEK ..... 25

1.3.2. OPIS NOVOG BLOKA KKE OSIJEK 500....................................... 391.3.2.1. Koncept rada ......................................................................... 45

1.3.3. DOPREMA I OBRADA PRIRODNOG PLINA ....................................... 481.3.4. OSNOVNI ELEMENTI NOVOG BLOKA KKE OSIJEK 500..................... 49

1.3.4.1. Postrojenje plinske turbine ......................................................... 491.3.4.1.1. Plinska turbina - sustav izgaranja s niskim NOx ............................................ 50

1.3.4.2. Kotao na ispune plinove............................................................ 551.3.4.3. Postrojenje parne turbine .......................................................... 58

1.3.4.3.1. Kondenzacijski sustav ........................................................................... 601.3.4.3.2. Sustav za kondicioniranje napojne vode ..................................................... 61

1.3.4.4. Elektrini sustav...................................................................... 611.3.4.4.1. Rasklopono postrojenje ......................................................................... 61

1.3.4.5. Rashladni sustav ...................................................................... 621.3.4.5.1. Zahvat i ispust rashladne vode ................................................................ 62

1.3.4.5.2. Trasa cjevovoda .................................................................................. 691.3.4.6. Postrojenje za kemijsku pripremu vode .......................................... 73

1.3.4.6.1. Postrojenje za predobradu sirove vode - dekarbonizacija ............................... 761.3.4.6.2. Postrojenje za demineralizaciju .............................................................. 761.3.4.6.3. Neutralizacija .................................................................................... 76

1.3.4.7. Postrojenje za izdvajanje CO2(CCS) .............................................. 771.3.4.7.1. Zakonodavni okvir ............................................................................... 771.3.4.7.2. Koncept Capture ready...................................................................... 77

1.3.4.8. Toplinska stanica ..................................................................... 80

1.4.POPIS VRSTA I KOLIINA TVARI KOJE ULAZE U TEHNOLOKIPROCES ...... 83

1.4.1. POTRONJA ENERGIJE............................................................ 831.4.1.1. Prirodni plin ........................................................................... 831.4.1.2. Vlastita potronja elektrine energije............................................ 83

1.4.2. POTRONJA VODE................................................................. 861.4.2.1. Potronja tehnoloke vode.......................................................... 861.4.2.2. Potronja rashladne vode........................................................... 871.4.2.3. Voda za protupoarni sustav....................................................... 961.4.2.4. Sanitarna i pitka voda ............................................................... 97

1.4.3. POTRONJA OSTALIH TVARI..................................................... 981.4.3.1. Zrak .................................................................................... 981.4.3.2. Vodik za hlaenje generatora...................................................... 98

1.4.3.3. Uskladitene kemikalije............................................................. 99


8/568


9/568


10/568

INSTITUT IGH, d.d.




3.2.6.4. Zakljuak............................................................................. 241

3.2.7. BIOLOKO-EKOLOKE ZNAAJKE............................................... 2423.2.7.1. Stanita i biljne vrste............................................................... 2423.2.7.2. Kopnena fauna ....................................................................... 2593.2.7.3. Biocenoza rijeke Drave ............................................................. 264

3.2.7.4. Zatiena podruja................................................................. 2713.2.7.5. Ekoloka mrea...................................................................... 277

3.2.8. POSTOJEE STANJE KVALITETE ZRAKA ....................................... 2793.2.8.1. Uvod .................................................................................. 2793.2.8.2. Analiza koncentracija parametara kvalitete zraka na mjernoj postaji

Osijek-1 u ovisnosti o meteorolokim uvjetima................................ 2913.2.8.3. Zakljuci.............................................................................. 317

3.2.9. POSTOJEE STANJE BUKE ....................................................... 3183.2.9.1. Opis provedenog prorauna buke nulto stanje rezidualna buka .......... 3193.2.9.2. Opis metodologije izrade karte buke od industrijskog izvora ............... 3213.2.9.3. Ulazni podaci koji su koriteni za izradu karte buke........................... 322

3.2.10. KRAJOBRAZNE ZNAAJKE ...................................................... 3233.2.10.1. Krajobrazne znaajke ireg okruenja zahvata................................. 3233.2.10.2. Krajobrazne znaajke ueg okruenja zahvata................................. 327

3.2.11.OPIS POSTOJEE PROMETNE INFRASTRUKTURE ............................ 330

3.2.12.KULTURNO-POVIJESNA BATINA.............................................. 333

3.2.13.SOCIO-GOSPODARSKE ZNAAJKE .............................................. 3443.2.13.1. Naselja ................................................................................ 3443.2.13.2. Stanovnitvo......................................................................... 350

3.2.14.

ONEIENJE ZRAKA UTJECAJ NA ZDRAVLJE LJUDI ..................... 351

3.3.ANALIZA ODNOSA PREMA POSTOJEIM I PLANIRANIM ZAHVATIMA.......... 361

3.4.ANALIZA ODNOSA ZAHVATA PREMA ZATIENIM I PODRUJIMA NACIONALNEEKOLOKE MREE ................................................................. 364

3.5. PRIKUPLJENI PODACI I PROVEDENA MJERENJA NA LOKACIJI ZAHVATA .... 364

3.6.OPIS OKOLIA LOKACIJE ZAHVATA ZA VARIJANTU NE INITI NITA...... 365

4. OPIS UTJECAJA ZAHVATA NA OKOLI TIJEKOM GRAENJAI KORITENJA ZAHVATA............................................... 367

4.1.PREGLED MOGUIH UTJECAJATIJEKOM IZGRADNJE ZAHVATA.............. 368

4.1.1. UTJECAJ NA ZRAK ................................................................ 368

4.1.2. UTJECAJ NA VODE ................................................................ 368

4.1.3. UTJECAJ BUKE .................................................................... 370

4.1.4. OTPAD .............................................................................. 372

4.1.5. UTJECAJ NA TLO I POLJOPRIVREDU .......................................... 376

4.1.6. UTJECAJ NA BIOLOKO-EKOLOKE ZNAAJKE.............................. 377

4.1.7.

UTJECAJ NA KULTURNO-POVIJESNU BATINU.............................. 379

4.1.8. UTJECAJ NA KRAJOBRAZ ........................................................ 379


11/568

INSTITUT IGH, d.d.




4.1.9. SOCIJALNO-EKONOMSKI UTJECAJ ............................................. 384

4.1.10.UTJECAJ NA STANOVNITVO I PROSTOR U ODNOSU NA PROMETNETOKOVE ............................................................................. 387

4.2.PREGLED MOGUIH UTJECAJA TIJEKOM KORITENJAZAHVATA ............ 392

4.2.1. UTJECAJ NA ZRAK ................................................................ 3924.2.1.1. Utjecaj na zrak na lokalnoj razini ................................................ 3934.2.1.2. Utjecaj na zrak na regionalnoj razini ............................................ 4124.2.1.3. Utjecaj na zrak na globalnoj razini ............................................... 4154.2.1.4. Kumulativni utjecaj novog postrojenja na zrak ................................ 4184.2.1.5. Utjecaj na zrak tijekom koritenja- zakljuak................................. 419

4.2.2. UTJECAJ NA VODE ................................................................ 4204.2.2.1. Emisije otpadnih voda .............................................................. 4204.2.2.2. Prekogranini toplinski utjecaj rashladnog sustava na rijekuDravu ........ 4434.2.2.3. Utjecaj zahvata na stanje vodnog tijela ......................................... 444

4.2.3. UTJECAJ BUKE .................................................................... 4444.2.3.1. Izvori buke ........................................................................... 4454.2.3.2. Referentne toke imisije........................................................... 4484.2.3.3. Doputene razine buke............................................................. 4494.2.3.4. Proraun razina buke imisije...................................................... 4524.2.3.5. Prekogranini utjecaj buke........................................................ 454

4.2.4. OTPAD .............................................................................. 455

4.2.5. UTJECAJ NA TLO I POLJOPRIVREDU .......................................... 459

4.2.6. UTJECAJ NA BIOLOKO-EKOLOKE ZNAAJKE.............................. 459

4.2.7. UTJECAJ NA KRAJOBRAZ ........................................................ 4634.2.7.1. Utjecaj na strukturne znaajke................................................... 4634.2.7.2. Utjecaj na vizualne znaajke..................................................... 463

4.2.8. SOCIJALNO-EKONOMSKI UTJECAJ ............................................. 470

4.2.9. UTJECAJ SVJETLOSNOG ONEIENJA....................................... 472

4.2.10.UTJECAJ NA PROMET ............................................................ 4734.2.10.1. Cestovni i eljezniki promet..................................................... 4734.2.10.2. Utjecaj na rijeni promet.......................................................... 473

4.3. EKOLOKA NESREA S PROCJENOM RIZIKA NJEZINANASTANKA ............ 474

4.3.1. TIJEKOM IZGRADNJE ZAHVATA ................................................. 474

4.3.2. TIJEKOM KORITENJA ZAHVATA............................................... 4744.3.2.1. Projektna osnova za ekstremna optereenja zbog prirodnih pojava........ 474

4.3.3. ANALIZA RIZIKA.................................................................... 475

4.3.4. TEMELJNI PODACI ZA PROCJENU RIZIKA ...................................... 478

4.3.5. ANALIZA MOGUIH INCIDENTNIH SITUACIJA U SKLOPU PLANIRANEKKE OSIJEK ......................................................................... 484

4.3.6. ZAKLJUAK........................................................................ 506

4.4.OPIS UMANJENIH PRIRODNIH VRIJEDNOSTI OKOLIA U ODNOSU NA MOGUEKORISTI ZA DRUTVO I OKOLI................................................. 507


12/568

INSTITUT IGH, d.d.




4.4.1. UVOD ................................................................................ 507

4.4.2. IZRAVNO MJERLJIVE KORISTI I TROKOVI KOJE GENERIRA IZGRADNJA IRAD KKE OSIJEK 500 ............................................................. 508

4.4.2.1. Izravno mjerljive eksterne koristi ................................................ 5084.4.2.2. Trokovi.............................................................................. 510

4.4.3. NEIZRAVNO MJERLJIVE EKSTERNE KORISTI I TROKOVI KOJE GENERIRAIZGRADNJA I RAD KKE OSIJEK 500 ............................................. 518

4.4.3.1. Neizravno mjerljive eksterne koristi ............................................. 5194.4.3.2. Neizravno mjerljivi eksterni trokovi............................................ 5224.4.3.3. Operacionalizacija neizravno mjerljivih eksternih trokova i koristi........ 524

4.4.4. ZAKLJUAK........................................................................ 527

4.5.NAJZNAAJNIJI UTJECAJI NA OKOLI SAETI PRIKAZ....................... 528

5. PREGLED MJERA ZATITE OKOLIA I PROGRAMA

PRAENJA STANJA OKOLIA........................................ 5315.1. MJERE ZATITE OKOLIA TIJEKOM PLANIRANJA ZAHVATA................... 5325.1.1. ZRAK ................................................................................. 532

5.1.2. MJERE ZATITE OD BUKE........................................................ 532

5.1.3. MJERE ZA ZATITU VODA ........................................................ 532

5.1.4. MJERE ZA ZATITU BILJNOG I IVOTINJSKOG SVIJETA.................... 533

5.1.5. MJERE ZA SMANJENJE UTJECAJA OTPADNE TOPLNE ...................... 533

5.1.6. MJERE ZATITE KULTURNE BATINE.......................................... 533

5.1.7. MJERE ZATITE KRAJOBRAZA.................................................. 534

5.1.8. MJERE ZATITE STANOVNITVA I PROSTORA U ODNOSU NA PROMETNETOKOVE ............................................................................. 534

5.1.9. MJERE ZA SPREAVANJE VELIKIH NESREA.................................. 534

5.1.10.MJERE ZATITE OD SVJETLOSNOG ONEIENJA........................... 534

5.1.11.OPE MJERE....................................................................... 535

5.2. MJERE ZATITE OKOLIA TIJEKOM IZGRADNJE ZAHVATA ..................... 535

5.2.1. MJERE ZA ZATITU ZRAKA...................................................... 535

5.2.2. MJERE ZA ZATITU TLA I VODA................................................ 535

5.2.3. MJERE ZATITE OD BUKE........................................................ 536

5.2.4. MJERE VEZANE UZ OTPAD ....................................................... 536

5.2.5. MJERE ZATITEBILJNOG I IVOTINJSKOG SVIJETA......................... 537

5.2.6. MJERE ZATITE KULTURNE BATINE.......................................... 538

5.2.7. MJERE ZATITE KRAJOBRAZA.................................................. 538

5.2.8. MJERE ZATITE STANOVNITVA I PROSTORA U ODNOSU NA PROMETNE

TOKOVE ............................................................................. 538

5.2.9. MJERE ZA SPREAVANJE VELIKIH NESREA.................................. 538


13/568


14/568


15/568


16/568

INSTITUT IGH, d.d.




Zahvat koji se analizira u ovoj studiji o utjecaju na okoli je izgradnja plinske kombikogeneracijske elektrane KKE Osijek 500, koja predstavlja proirenje postojeeelektrane TE-TO Osijek.

Prema Uredbi o procjeni utjecaja zahvata na okoli (NN 64/08, 67/09), Prilog I, toka 3,elektrana i energana snage vee od 100 MWel predstavlja zahvat za koji je obveznaprocjena utjecaja na okoli u nadlenosti Ministarstva zatite okolia i prirode.

Studiju ine:- Knjiga 1: Studija utjecaja na okoli- Knjiga 2: Studija glavne ocjene prihvatljivosti zahvata za ekoloku mreu- Knjiga 3: Saetak Studije

Prema Rjeenju Ministarstva zatite okolia i prirode (Klasa UP/I 612-07/13-60/23, Ur.br.:517-07-1-1-2-13-4), za planirani zahvat provodi se Glavna ocjena s ocjenom drugihpogodnih mogunosti. Stoga je za provedbu prihvatljivosti zahvata za ekoloku mreu

predana studija Glavne ocjene (Knjiga II).

Prilozi:

0-1. Suglasnost MZOIP za obavljanje strunih poslova zatite okolia- Institut IGH d.d.

0-2. Miljenjenadlenog tijela o usklaenosti zahvata s dokumentima prostornog ureenja


17/568

INSTITUT IGH, d.d.




Prilog 0-1. Suglasnost MZOIP za obavljanje strunih poslova zatiteokolia - Institut IGH d.d.


18/568

INSTITUT IGH, d.d.





19/568

INSTITUT IGH, d.d.





20/568

INSTITUT IGH, d.d.





21/568

INSTITUT IGH, d.d.





22/568

INSTITUT IGH, d.d.




Prilog 0-2. Miljenje nadlenog tijela o usklaenosti zahvata s dokumentima prostornogureenja


23/568

INSTITUT IGH, d.d.




Poglavlje 1:

OPIS ZAHVATA


24/568


25/568

INSTITUT IGH, d.d.




Hrvatskoj o politikim rizicima (kao to je to na primjer sluaj s plinskim sukobom izmeuRusije i Ukrajine). To e takoer biti fleksibilno i pouzdano sredstvo u elektroenergetskojmrei kako bi seomoguili hrvatski planovi za obnovljivu energiju. Zbog svoje sposobnostipreuzimanja optereenja 400 do 450 MW u roku 30 minuta (ako se odravaju u vruemstanju mirovanja), ovi tipovi postrojenja u drugim regijama Europe ve podravaju planoveobnovljive energije tako to kompenziraju fluktuaciju obnovljivih izvora energije idjelomino nepredvidljivu opskrbu elektrinom energijom.

U isto vrijeme tehnologija izgaranja za predviene plinske turbine koja e se koristiti unovom postrojenju potrebna je kako bi se ispunili propisi IED-a (ranije IPPC-a) i naelanajbolje raspoloive tehnologije (NRT) koje propisuje Europska unija, a koji su postaliobvezujui pridruivanjem Republike Hrvatske Europskoj uniji (od 01.07.2013.). Relativneemisije NOx, CO, SOx i esticae se u znaajnoj mjeri smanjiti u odnosu na proizvedenuelektrinu energijui toplinu.

Novo kogeneracijsko postrojenje e biti smjeteno na istonoj strani postojee elektranesa svojom glavnom osi usmjerenom od sjevera prema jugu. Ova lokacija ispunjava sve

zahtjeve koji se odnose na poloaj zahvata i ispusta rashladne vode, optimizacijusmanjenja buke i lagani pristup, mogunost prikljuka na dalekovod (NZV), plinovod,daljinsko grijanje (CTS = centralizirani toplinski sustav) i sustav tehnoloke pare.


26/568

INSTITUT IGH, d.d.




1.2. OPIS FIZIKIH OBILJEJA ZAHVATA

Zahvat koji se analizira u ovoj studiji o utjecaju na okoli je izgradnja plinske kombikogeneracijske elektrane KKE Osijek 500, koja predstavlja proirenje postojeeelektrane TE-TO Osijek.

Osnovne prostorne cjeline zahvata su sljedee:

- pristupna cesta- spojni plinovod- proizvodno postrojenje i pratei sustavi- sustav za zahvat i ispust rashladne vode

Lokacija predloenog zahvata nalazi se u Osjeko-baranjskoj upaniji, na podruju GradaOsijeka. ira okolica lokacije zahvata prikazana je na slici 1.2-1.

Slika 1.2-1. ire podruje lokacije zahvata

Postrojenje KKE Osijek 500 sluit e za proizvodnju elektrine energije, tehnoloke pare,ogrjevne i nisko-temperaturne topline, a kao pogonsko gorivo e koristiti prirodni (zemni)plin. Osnovnu energetsku infrastrukturu na lokaciji zahvata sainjavat e:

prikljuak na plinski transportni sustav polja za prikljuak na prijenosnu elektroenergetsku mreu prikljuci na infrastrukturu za plasman topline

Ostalu infrastrukturu na lokaciji zahvata sainjavat e:

sustav za opskrbu rashladnom vodom i sirovom vodom za tehnoloke iprotupoarne potrebe (iz rijeke Drave)


27/568


28/568

INSTITUT IGH, d.d.




Toplinska stanica

Neutralizacijski bazen

Separator zauljenih oborinskih voda

Akumulator topline

Dekarbonizacijski reaktor

3 x HCl spremnici, 2 x NaOH spremnici Postrojenje za izdvajanje CO2(samo rezervirani prostor)

Prostorni raspored osnovnih graevina KKE Osijek 500 unutar graevne estice i prateeinfrastrukture zahvata prikazan je na slici 1.2.-2.

Slika 1.2-2. Prostorni raspored osnovnih graevina KKE Osijek 500

Pregledna situacija zahvata je prikazana na grafikim prilozima:

Prilog 1.2.1.1.Pregledna situacija cjelokupnog zahvata, M 1:2000

Prilog 1.2.1.2.Pregledna situacija cjelokupnog zahvata na ortofotu, M 1:2000

Prilog 1.2.1.3.Pregledna situacija KKE Osijek 500, M 1:1000


29/568

INSTITUT IGH, d.d.




1.3. OPIS GLAVNIH OBILJEJA TEHNOLOKIH PROCESA

1.3.1. OPE KARAKTERISTIKE POSTOJEEG POSTROJENJA TE-TO OSIJEK

TE-TO Osijek je namijenjena proizvodnji toplinske i elektrine energije. Toplinsku energijuisporuuje na dva nivoa. Najveim dijelom je to toplina predana vrelovodnom sustavu zapodmirivanje ogrjevnog konzuma, a manjim dijelom parnom sustavu za podmirivanjepotronje tehnoloke pare i parnog grijanja.

U TE-TO Osijek su instalirane tri jedinice s toplinskom snagom goriva iznad 50 MW.

Blok 45 MW je konvencionalni kogeneracijski blok kojeg ine dva parna kotla (WBK 1 i WBK2) i jedna oduzimno-kondenzacijska parna turbina s generatorom. Plinsko-turbinskuelektranu (PTE) ine dva plinsko-turbinska agregata (PTA 1 i PTA 2) koji mogu raditi uotvorenom ciklusu (proizvodnja samo elektrine energije) ili se ispuniplinovi iz jedne ilidruge plinske turbine (ali ne istovremeno) mogu iskoristiti za proizvodnju tehnoloke pare

u kotlu na otpadnu toplinu (KNOT).

Dimni plinovi bloka 45 MW (odnosno parnih kotlova WBK 1 i WBK 2) isputaju se krozzajedniki ispust - betonski dimnjak visine 120 metra. Plinske turbine imaju zasebne(pojedinane) ispuste visoke 60 metara. U tablici 1.3.1-1. su dani osnovni podaciproizvodnih postrojenja TE-TO Osijek.

Tablica 1.3.1-1. Osnovni podaci proizvodnih postrojenja TE-TO Osijek

Proizvodnapostrojenja

Gorivo Nazivno optereenje Toplinskasnaga goriva

Godinaputanja u

pogon

Godinanominirana za

dekomisiju

Betonski

dimnjak

Blok 45 MW45 MW

e+ 139 MW

t

1985. 2035.

WBK 1 LUT / PP125 t/h (87 bar /515C) 107 MWtg

WBK 2 LUT / PP125 t/h (87 bar /515C)

107 MWtg

PAT - 45 MWe -

PTE

PTA 1 PP / LUEL 25 MWe 88 MWtg

1976. 2020.PTA 2 PP / LUEL 25 MWe 88 MWtg

KNOT - 56 t/h (19 bar / 250C) -

PP prirodni plinLUEL loivo ulje ekstra lakoLUT loivo ulje teko

Radne karakteristike TE-TO Osijek

Kotlovi WBK 1 i WBK 2 bloka 45 MW mogu koristiti teko loivo ulje ili prirodni plin. Udioprirodnog plina u ukupnoj godinjoj potronji energije goriva znatno vari ra, u rasponu od14 % do 75 % (57 % tijekom 2011. godine). U razdiblju od 2007 do 2011. blok je radio od3.974 do 4.864 sata godinje, prosjeno 4.487 sati rada godinje, uglavnom tijekomogrjevne sezone kao bazna jedinica za pokrivanje toplinskog konzuma. Prosjenooptereenje kotlova je od 50 % do 80 % nazivnog optereenja. Tijekom ljetnih mjeseci blokradi rijetko zbog malog toplinskog konzuma.

Plinsko-turbinski agregati PTA 1 i PTA 2 s kotlom na otpadnu toplinu (KNOT) rade urazdobljima malog toplinskog konzuma, tj. na poetku i kraju ogrjevne sezone, kada se dio


30/568

INSTITUT IGH, d.d.




proizvedene pare iz KNOT-a koristi u vrelovodnim zagrijaima bloka 45 MW. Uglavnom seprakticira rad jednog od plinsko-turbinskih agregata u sprezi s KNOT-om. Rad u otvorenomciklusu je rijetkost. Plinsko-turbinski agregati rade od 0 do 1.200 sati godinje, u prosjeku637 sati (PTA 1), odnosno 365 sati rada godinje (PTA 2). KNOT radi do 1.400 sati godinje,odnosno prosjeno 956 sati godinje. Plinsko-turbinski agregati iskljuivo koriste prirodniplin, iako mogu koristiti i loivo ulje ekstra lako.

Opis postrojenja

Termoelektrana-toplana Osijek (TE-TO Osijek) smjetena je u industrijskoj zoni naistonom kraju grada, na desnoj obali rijeke Drave. Kompleks pogona zauzima povrinu odpriblino 126.000 m2.

TE-TO Osijek proizvodi elektrinu energiju za elektroenergetski sustav Hrvatske, tetoplinsku energiju za grijanje grada i opskrbu industrijskih postrojenja tehnolokom parom.Prosjeno se godinje proizvede oko 115 GWh elektrine i oko 1.120 TJ toplinske energije.

Postrojenja koja se nalaze u elektrani graena su u dvije etape 1976. godine izgraeni suPlinsko turbinska elektrana (PTE) i pomona (SBK) kotlovnica, a 1985. godine toplifikacijskiBlok 45 MW, koji je danas osnovna proizvodna jedinica.

Glavni dijelovi Bloka 45 MW su dva visokotlana kotla kapaciteta 125 t/h, parna turbina,generator nazivne snage 45 MW, vrelovodna stanica toplinske snage 139 MW, te pomonapostrojenja. Kotlovi kao gorivo mogu koristiti prirodni plin i/ili teko loivo ulje.

PTE se sastoji iz dva plinsko-turbinska agregata (PTA-1 i PTA-2) nominalne elektrine snage25 MW, koji kao gorivo mogu koristiti prirodni plin ili ekstra lako loivo ulje. Otpadnatoplina dimnih plinova iz oba agregata moe se iskoristiti u kotlu utilizatoru kapaciteta 56t/h, smjetenom iznad PTA-1.

Pomona (SBK) kotlovnica sastoji se iz tri parna kotla (na prirodni plin ili teko loivo ulje),svaki kapaciteta 18 t/h.

Kao tehnoloka voda (za napajanje kotlova i hlaenje postrojenja) koristi se prethodnopripremljena voda iz rijeke Drave.

TE-TO Osijek ima etiri ispusta dimnih plinova (Blok 45 MW, PTA-1, PTA-2, pomonakotlovnica), bez ureaja za proiavanje. Na ispustu Bloka 45 MW u funkciji je sustavautomatskog kontinuiranog mjerenja emisija. Na slici 1.3.1-1. uz prikaz smjetajapostrojenja prikazani su i svi ispusti emisija u zrak.


31/568

INSTITUT IGH, d.d.




Slika 1.3.1-1. Situacija TE-TO Osijek (izvorni nacrt: Elektroprojekt, Zagreb)

TE-TO OSIJEK

PLAN POSTROJENJA


32/568

INSTITUT IGH, d.d.




Karakteristike tehnolokih jedinica

Kotlovi su strmocijevni s prirodnom cirkulacijom i pretlanim loitem. Sustav za napajanjekotlova sastoji se iz dva napojna spremnika s otplinjaima, u kojima se voda niskotlanomparom grije na oko 135C, te tri napojne pumpe, koje tu vodu pod tlakom od 140 bardobavljaju u kotlove. Voda u kotlovima prolazi kroz dva predgrijaa i ugrije se na oko260C, a nakon toga odlazi u kotlovski bubanj. Iz bubnja voda odlazi u isparivake cijevi ukojima se uslijed zagrijavanja die prema vrhu kotla i vraa u bubanj. Ovaj proceskruenja bubanj-ispariva-bubanj stalno se ponavlja, a dio vode u svakom krugu ispari.Para iz bubnja izdie se prema kotlovskim pregrijaima. Izmeu dva paketa pregijaa parase odvodi u hladnjak, gdje se dodavanjem napojne vode odravaju traeni parametri naizlazu iz kotla. Nakon drugog pregrijanja para odlazi u kotlovski izlazni sabirnik, otkuda sevodi prema visokotlanom razdjelniku (90 bar, 515C). Svaki od dva kotla je kapaciteta 125t/h pare.

Opis procesa proizvodnje toplinske energije (vrele vode i tehnoloke pare)

Toplinska energija vrele vode proizvodi se radom vrelovodnih zagrijaa. U sklopuvrelovodne stanice nalaze se tri zagrijaa. Osnovni izvor zagrijavanja mrene vode uogrjevnoj sezoni su dva zagrijaa u koji se para dovodi s etvrtog oduzimanja parneturbine. Trei zagrija u ogrjevnoj sezoni slui kao vrni, ali koristi se i u prijelaznimrazdobljima ogrjevne sezone, kada turbina nije u funkciji. On paru dobiva s niskotlanogparnog razdjelnika (3,5 bar, 150C). Kondenzat nastao zagrijavanjem vrelovodne vodeodvodi se u kotlovske napojne spremnike. Vodu kroz vrelovodni sustav pogone dvijeoptonepumpe, svaka kapaciteta 940 m3/h i visine dobave 140 mVS. Kao tehnoloka parase koristi para srednjeg tlaka (12 bar, 250C), a isporuka se obav lja iz razdjelnika upomonoj kotlovnici, na koji su povezani izlazi iz utilizatora i pomonih kotlova. Ovajrazdjelnik povezan je s razdjelnikom istog tlaka u Bloku 45 MW, tako da je tehnoloku paru

mogue proizvesti radom bilo koje tehnoloke jedinice. Uogrjevnoj sezoni, kada je u raduBlok 45 MW, tehnoloka para se u pravilu dobiva s prvog oduzimanja parne turbine. Uljetnoj sezoni tehnoloku paru proizvode pomoni kotlovi. Kada je u radu neki od PTA,tehnoloka para proizvodi se u utilizatoru.

Opis procesa proizvodnje elektrine energije

Para proizvedena u kotlovima se iz visokotlanog razdjelnika vodi u parnu turbinu. Naturbinskim lopaticama para ekspandira, pri emu se kinetika energija pare pretvara umehaniku energiju vrtnje rotora turbine. Naturbini postoje etiri oduzimanja s kojih seoduzeta para koristi za proizvodnju toplinske energije. Para koja proe kroz sve stupnjeveturbine odvodi se u kondenzator, gdje se ukapljuje i pumpama prebacuje u kotlovskenapojne spremnike.

S rotorom turbine je vrsto povezan rotor generatora, u kojem se mehanika energijapretvara u elektrinu. Proizvedena elektrina energija prenosi se preko blok-transformatora i predaje sustavu preko 110 kV rasklopnog postrojenja.

Blok 45 MW 45 MWe (139 MWt)

Blok 45 MW (pozicija 6 na slici 1.3.1-3.) je toplifikacijski blok elektrine snage 45 MW. Uz

elektrinu, u spojnom procesu proizvodi se i toplinska energija, u vidu vrele vode za


33/568

INSTITUT IGH, d.d.




grijanje grada i tehnoloke pare za industriju. Maksimalna proizvodnja tehnoloke pare je70 t/h, a vrele vode 139 MW. U radu je od 1985. godine.

Glavni dijelovi Bloka 45 MW su dva visokotlana kotla kapaciteta 125 t/h, parna turbina,generator nazivne snage 45 MW, vrelovodna stanica toplinske snage 139 MW, te pomonapostrojenja. Kotlovi kao gorivo mogu koristiti prirodni plin i/ili teko loivo ulje.

U pravilu Blok radi na nain da pokriva potrebe toplinskog konzuma, to znai da sezadovoljavaju potroai tehnoloke pare i da se prema vanjskoj temperaturi odreujetemperatura polaza vrelovoda, a ulaz u turbinu je onaj koji je za trenutno stanjepotreban. Kako se mijenjaju potrebe za tehnolokom parom i kako se mijenja vanjskatemperatura, tako se mijenja i ulaz u turbinu, odnosno proizvodnja kotlova. Uvijek jemogue da na zahtjev dispeera proizvodnja elektrine energije bude vea od one kojudiktiraju toplinski potroai. Tada je rad postrojenja ogranien ili maksimalno moguomproizvodnjom kotlova, odnosno ulazom u turbinu (zimski reim), ili maksimalno moguomkondenzacijom (ljetni reim).

Radna sezona Bloka 45 MW zapoinje i zavrava vezano uz potrebe grijanja vrelovoda.Uobiajeno vrijeme poetka rada postrojenja je druga polovica rujna/poetak listopada, aobustavljanja poetakom svibnja. Prosjeno vrijeme trajanje jedne ogrjevne sezone je4.800 sati.

Parni kotlovi kapaciteta 2x125 t/h

Oznake: WBK 1 i WBK 2 na slici 1.3.1-1.

U sastavu Bloka 45 MW su dva visokotlana kotla ekranske izvedbe, s prirodnomcirkulacijom i pretlanim loenjem, proizvoaa Waagner Biro iz Austrije. Maksimalnaproizvodnja pare je 125 t/h, a minimalna 45 t/h po kotlu. Projektni parametri pare su 87,3bar i 515C. Stupanj djelovanja kotla je 92%.

Svaki kotao ima 4 plamenika koji kao gorivo mogu koristiti prirodni (zemni) plin ili tekoloivo ulje. Maksimalna potronja goriva je 11.600 mn

3/h plina ili 9.600 kg/h tekog loivogulja po kotlu. Kotlovi mogu raditi i s oba goriva paralelno. Zemni plin dolazi do kotlova podtlakom od 3 bar, da bi se ispred plamenika reducirao na 0,72 bar.

Mazut iz spremnika dolazi do pumpi u mazutnoj stanici, koje ga pod tlakom od 25 barpreko dogrijaa tjeraju na plamenike.

Dogrijai diu temperaturu mazuta s 50 na 120C, a koriste paru iz srednjetlanograzdjelnika. Zrak za izgaranje dobavljaju ventilatori, a grije se niskotlanom parom na140C.

Dimni plinovi na izlasku iz kotla imaju temperaturu od oko 170C. Sustav za napajanjekotlova sastoji se iz dva napojna spremnika s otplinjaima, u kojima se voda grije na135C, te tri napojne pumpe, koje u kotlove dobavljaju vodu pod tlakom od 140 bar.Napojni spremnici griju se niskotlanom parom.

Parna turbina

Kapacitet: 250 t/h pare BLOK 45 MW na slici 1.3.1-1.


34/568

INSTITUT IGH, d.d.




Parna turbina je jednoosovinska, kondenzacijsko-oduzimna, bez meupregrijanja, izravnospojena s generatorom. Proizvoa turbine je Jugoturbina Karlovac. Nazivna snaga je 45MW. Maksimalni ulaz pare u turbinu je 250 t/h. Parametri pare na ulazu u turbinu su 86 bari 510C. Brzina vrtnje je 3.000 o/min.

Turbina ima tri neregulirana i jedno regulirano oduzimanje.

Para s prvog turbinskog oduzimanja vodi se u srednjetlani razdjelnik (12 bar, 250C) ikoristi se za tehnoloku paru i za vlastitu potronju (ejektor, para za rasprskavanje idogrijai mazuta).

Para s drugog oduzimanja vodi se u niskotlani razdjelnik (3,5 bar, 150C) i slui zapokrivanje vlastite potronje (zagrijai zraka, polster posuda toplinske stanice, popratnogrijanje mazuta, potrebe kemijske pripreme vode, napojni spremnik pomone kotlovnice),te po potrebi za zagrijavanje vode u vrelovodnom zagrijau drugog stupnja. Treeoduzimanje slui za zagrijavanje napojnih i vrelovodnog spremnika.

Jedino regulirano (po tlaku) oduzimanje je etvrto, koje slui za opskrbu vrelovodnih

zagrijaa prvog stupnja, te za predgrijavanje turbinskog kondenzata. Turbina moe raditi ikada je neko od ovih oduzimanja zatvoreno, a u tom sluaju potrebna para nadomjeta seradom kotlovskih redukcija.

Para koja proe kroz cijelu turbinu zavri u kondenzatoru, gdje se ukapljuje i pumpamaodvodi u napojne spremnike. U kondenzatoru se radom parnih ejektora odrava apsolutnitlak od 0,08 bar. Kondenzator se hladi rashladnom vodom.

Koliina pare koja zavri u kondenzatoru ograniena je na 8 t/h minimalno (zatita odzagrijavanja ispunog kuita), te 110 t/h maksimalno (granina mogunost hlaenjakondenzatora). Rashladni sustav je poluotvoreni (s rashladnim tornjevima), pri emu senadoknauje dio vode koji se kruenjem izgubi.

Projektiran je tako da se kod maksimalne kondenzacije rashladna voda u kondenzatoruugrije s 27 na 36C.

Generator BLOK 45 MW

Proizvoa Konar Zagreb. Tip/izvedba trofazno-sinkrona. Nazivna snaga 45 MW/56,25MVA. Faktor snage 0,8. Nazivni napon 10,5 kV. Brzina vrtne (br. okretaja) 3.000 o/min.Tiristorska uzbuda. Tehniki minimum 10 MW.

Vrelovodna stanica 139 MWt

U sklopu vrelovodne stanice nalaze se tri zagrijaa. Osnovni izvor zagrijavanja mrenevode u ogrjevnoj sezoni su dva zagrijaa 1. stupnja (Z-1a i Z-1b) snage 42 MWtsvaki, u kojese para dovodi s etvrtog oduzimanja parne turbine.

Trei zagrija (Z-2) je snage 55 MWt i u ogrjevnoj sezoni slui kao vrni, ali koristi se i uprijelaznim razdobljima ogrjevne sezone, kada turbina nije u funkciji. On paru dobiva sniskotlanog parnog razdjelnika.

Vodu kroz vrelovodni sustav pogone dvije optone pumpe, svaka kapaciteta 940 m3/h i

visine dobave 140 mVS. U sklopu stanice su i ekspanzijska posuda, volumena 200 m3

, teposuda za odravanje tlaka u mrei, volumena 40 m3.


35/568

INSTITUT IGH, d.d.




Plinsko-turbinska elektrana (PTE)

Nazivna snaga: 2x25,6 MWe, 56 t/h pozicija 4 na slici 1.3.1-3.

Plinsko-turbinska elektrana (PTE) u pogonu je od 1976. godine, a sastoji se od dva agregata(PTA-1 i PTA-2) nominalne snage 25,6 MW, koji kao gorivo mogu koristiti zemni plin i ekstralako (EL) ulje. Plin dolazi iz mjerno-redukcijske stanice (MRS) s tlakom od 17 bar, a predsapnicama se reducira na 12 bar.

EL ulje nalazi se u spremniku, a do agregata ga dobavljaju pumpe smjetene u SBKkotlovnici. Tlak ulja potreban za rad turbine iznosi 4 bar. Iznad PTA-1 nalazi se kotao naispune plinove (KNOT), u kojem se iskoritava visoka temperatura ispunih plinova zaproizvodnju pare. Temperatura ispunih plinova ispred kotla je oko 480C, a iza kotla oko180C.

Plinske turbine 2x25,6 MWe

Oznake PTA-1 i PTA-2 na slici 1.3.1-1. Dijelovi pozicije 4 na slici 1.3.1-3.

Plinske turbine su proizvodnje AEG Kanis iz Njemake. Pri 15C temeljna snaga svaketurbine je 24 MW, a vrna 25,6 MW. Potronja pri tome iznosi oko 9.500 mn

3/h plina ili7.500 kg/h EL ulja. Brzina vrtnje turbine je 5.120 o/min. Temperatura pred prvim

stupnjem turbine je 943C.

Generatori 2x25,6 MWe(2x32 MVA)

Proizvoa Konar Zagreb. Tip/izvedba trofazno-sinkrona. Nazivna snaga 25,6 MW/32 MVA.Faktor snage 0,8. Nazivni napon 10,5 kV. Brzina vrtne (br. okretaja) 3.000 o/min.Kompaudna uzbuda. Tehniki minimum 1 MW.

Kotao na ispune plinove (utilizator)

Kapacitet: 56 t/h KNOT na slici 1.3.1-1.

Kotao je tipa La Mont, a proizvoa je Steinmller. Smjeten iznad PTA -1. Dimovoditurbina su spojeni, te je rad kotla mogu i uz rad PTA-2 (ali ne istovremeno oba agregata!).Pri nazivnom optereenju turbine proizvodi 56 t/h pare temperature 250C i tlaka 12 bar.

Vodu u kotao dobavljaju napojne pumpe, smjetene u termikoj pripremi. Parametri vodesu 125C i 30 bar.

Pomona (SBK) kotlovnica

Kapacitet: 3x18 t/h pozicija 2 na slici 1.3.1-3.

U pomonoj kotlovnici (SBK) nalaze se tri Steamblock kotla, razdjelnici srednjeg i niskogtlaka, pumpe i dogrijai mazuta za SBK kotlove. Para proizvedena u kotlovima odvodi se usrednjetlani razdjelnik. Iz ovog razdjelnika odvodi se para za tehnoloke potroae, teprema niskotlanom razdjelniku. Oba razdjelnika povezana su s razdjelnicima istog tlaka u

Bloku 45 MW.


36/568

INSTITUT IGH, d.d.




SBK kotlovi u vrijeme ogrjevne sezone slue kao pomoni (vrni) kotlovi Bloku 45 MW, aizvan sezone su u radu zbog proizvodnje tehnoloke pare.

SBK kotlovi

Kapacitet: 3x18 t/h SBK-1, SBK-2 i SBK-3 na slici 1.3.1-1.

Tip kotla je S 1800 Optimal, proizvoaa uro akovi, godina putanja u rad 1976. Svakikotao moe proizvesti maksimalno po 18 t/h pare temperature 250C i tlaka 12 bar, a kaogorivo se koristi prirodni plin (maks. 1.500 mn

3/h) ili teko loivo ulje (maks. 1.200 kg/h).

Gospodarstvo tekuih goriva

Pretovarna rampa slui za prihvat goriva (TLU i ELLU) dopremljenoga vlakom u vagoncisternama ili autocisternama iz kojih se gorivo pretovaruje u spremnike. TLU se koristi kao

gorivo za rad Bloka 45 MW i SBK kotlovnice. ELLU se koristi kao gorivo za rad PTA1 i PTA2.

Opskrba vodom

Za potrebe proizvodnje elektrine i toplinske energije u Pogonu TE-TO Osijek koristi sevoda iz rijeke Drave, koja se moe dobavljati radom jedne od dviju crpnih stanica iiznimno voda iz gradskog vodovoda. Za potrebe zaposlenika pogona troi se voda izgradskoga vodovoda.

Prvo vodocrpilite nalazi se u luci Tranzit i smjeteno je u zasebnom objektu unutar luke.U objektu se nalaze etiri pumpe za dobavu vode do pogona. Drugo vodocrpilite nalazi se

u sklopu Tvornice eera Osijek d.o.o. Unutar objekta crpilita smjetene su tri pumpe.


37/568

INSTITUT IGH, d.d.




Slika 1.3.1-2. Dijagram opskrbe vodom i sustava javne odvodnje

REAKTORPjeani

filtri

Spremnik

dekarbo-

nizirane

vodeSpremnici

demineralizirane

vode

Blok 45 MW

KNOT

Dekarbonizacija

DemineralizacijaKemijaska priprema tehnoloke vode

TE-TO eeranaZahvat sirove vode

Vapno

Flokulant

Konzum industrijske pare

Steam-

block

kotlov nica

Blok 45 MW

Plinske turbine

Kolona u radu ili priuvi

Kolona u radu

Kolona u regeneraciji

Bazen za

neutralizacijuO.J.1.O.J.2.Talonica

Diktir

Hidrantska

mrea

Bazen

otpadnih v odaFilterprea

K.O.2.

Kanalizacijski kolektor

Kolona u radu ili priuvi

KNOT i Stem block

Toplinska priprema v ode

Razna hlaenja

Centralni toplinski

vrelovodni sustav

V.B.K

Tehnoloke vode


38/568

INSTITUT IGH, d.d.




Kemijska priprema vode

U postrojenju kemijske pripreme vode u TE-TO Osijek prerauje se sirova voda iz rijekeDrave procesima dekarbonizacije i demineralizacije (pozicija 5 na slici 1.3.1-3).

Dekarbonizacija

Sirova voda iz rijeke Drave dovodi se u reaktor. U dovodnu cijev sirove vode se pomoupumpi doziraju otopine FeCl3 i polielektrolita, a u centralnu zonu se dozira vapnenomlijeko. Pri tome nastaje inaktivni mulj koji se skuplja u donjem dijelu reaktora, gdje sepomou pumpe za mulj odvodi u uguiva mulja. Odavde mulj odlazi dalje na obradu ufilter-preu, pri emu se filtracijom odvaja kruta faza od tekue i nastaje muljna pogaa.Ovako dekarbonizirana voda se nadalje filtrira na pjeanim filtrima i nakon toga dio vodese koristi za potrebe hlaenja, a preostali dio za proizvodnju demineralizirane vode.

Dekarbonizirana voda koja se troi za hlaenje dodatno se tretira kemikalijama radi

sprjeavanja korozije i taloenja. Dekarbonizirana voda se ne skladiti u spremniku, alipostoji bazen dekarbonizirane vode i protupoarni bazen u kojima se odrava razina zaliheod oko 500 m3vode.

Demineralizacija

U pogonu Kemijske pripreme vode (KPV) postoje etiri linije za proizvodnjudemineralizirane vode, dvije stare kapaciteta po 40 m3/h i dvije nove kapaciteta po 100m3/h. Nove linije su potpuno automatizirane. Svaka linija se sastoji od filtra s aktivnimugljenom, kationskog izmjenjivaa, odvajaa CO2, anionskog izmjenjivaa i mijeanogizmjenjivaa. Prolaskom kroz linije, od dekarbonizirane filtrirane vode proizvodi sedemineralizirana voda.

Za regeneraciju linija koristi se 4,5% otopina HCl za kationske izmjenjivae, a za anionskeizmjenjivae 2,8% otopina NaOH. Otopine se pripremaju u dnevnim spremnicimasmjetenim u pogonu. Demineralizirana voda se skladiti u vanjskom spremniku zapremine2.000 m3, odakle se uzima za potrebe proizvodnje u svim tehnolokim jedinicama.

Kondicioniranje kotlovske i vrelovodne vode

Za rad svih kotlova u TE-TO Osijek koristi se kondicionirana i otplinjena demineraliziranavoda. Za kondicioniranje se koristi razrjeena otopina amonijaka, NH4OH, koja sekontinuirano dozira u napojne spremnike. U spremnicima se parom odrava visokatemperatura, to omoguuje otplinjenje demineralizirane vode.

Za kondicioniranje vode koja cirkulira u gradskom vrelovodnom sustavu koristi se otopinakrutog natrijevog fosfata Na3PO4, koja se kontinuirano dozira u napojni spremnikvrelovoda.

Rashladni tornjevi

Rashladna voda iz rashladnog tornja se koristi za hlaenje pumpi, pare u kondenzatoru,

hlaenje ulja i dr. u svim tehnolokim jedinicama. Sustav je poluotvoreni pri emu se nakon


39/568

INSTITUT IGH, d.d.




hlaenja dio vode vraa u rashladni toranj u kojemu se hladi i uz nadopunu sa svjeomvodom ponovno koristi u procesu hlaenja.

Obrada otpadnih voda

Potencijalno zauljene oborinske vode se proputaju kroz separatore ulja i masnoa prijeisputanja u kanal Pali (separator S1 na gospodarstvu tekuih goriva i S3 prije ispusta ukanal Pali slici 1.3.1-3).

Potencijalno zauljene tehnoloke vode se isputaju u sustav javne odvodnje takoer prekoseparatora ulja i masnoa. Tehnoloke otpadne vode iz Kemijske priprave voda seneutraliziraju u bazenu otpadnih voda prije ispusta u javni odvodni sustav (nova KPVproizvodi po m3proizvedene demineralizirane vode znatno manju koliinu otpadnih vodanego stara KPV).

ienje kotla provodi se kombinacijom suhe i mokre metode - nastala vodena otopina se

neutralizira i iz nje se odvaja mulj nakon sedimentacije.


40/568

INSTITUT IGH, d.d.




Blok dijagram postrojenja prema posebnim tehnolokim dijelovima

Slika 1.3.1-3. Smjetaj objekata i opreme u krugu TE-TO Osijek


41/568


42/568

INSTITUT IGH, d.d.




uzima iz rijeke Drave, pomou glavnih pumpi rashladne vode tjera kroz kondenzator izagrijana vraa u rijeku Dravu na ispustu nizvodno od vodozahvata.

Kao to je ve reeno, u proizvodnji elektrine energije u istom kondenzacijskom reimuuz odreene okoline uvjete mogue je ostvariti stupanj djelovanja postrojenja 60 % ili aki neto vei. Kako bi se poveao faktor iskoritenja goriva, para (ili dio pare) ne ekspandirau parnoj turbini do najnieg mogueg tlaka (koji je odreentemperaturom rashladne vodeu ovom sluaju temperaturom rijeke Drave) kako bi se dosegnula maksimalna proizvodnjaelektrine energije, nego se umjesto toga izdvaja dio pare temperature izmeu 120oC i140oC iz ciklusa na oduzimanju iz parne turbine. Ovo samo u manjoj mjeri smanjujeproizvodnju elektrine energije, ali ta se energija moe koristiti za daljinsko grijanje. To unaelu moe poveati faktor iskoritenja goriva na oko 85%, ovisno o omjeru oduzetetopline i proizvedene elektrine energije. Izgradnja nove distribucijske mree za daljinskogrijanje u postojeem gradu je trokovno zahtjevna. Zbog toga postrojenja koja imajumogunost predaje energije u postojei sustav daljinskog grijanja (u ovom sluaju CTSgrada Osijeka) imaju ekonomsku prednost jer stvaraju dodatni tok prihoda za vlasnika. Uisto vrijeme, ona su od prednosti za okoli jer imaju maksimalno iskoritenje goriva.

Uz to, spremnik za pohranjivanje vrue vode za daljinsko grijanje - akumulator topline, uovom sluaju prenamijenjen jedan od postojeih spremnika tekog ulja za loenje, bit espojen na sustav daljinskog grijanja (CTS-a grada Osijeka). Ovaj akumulator topline moepohraniti oko 700 MWh energije u obliku vrue vode. Stoga se rad postrojenja moe daljeoptimizirati punjenjem akumulatora topline vruom vodom tijekom razdoblja niskogoptereenja elektrine mreekoja se ubacuje u CTS tijekom vrnih razdoblja proizvodnjeelektrine energije. To ak moe dovesti do optimiziranog reima rada tako da sepostrojenje moe iskljuiti, na primjer tijekom vikenda, a CTS moe biti u pogonu samo sakumulatorom topline. Nadalje, to poveava pouzdanost opskrbe toplinskomenergijomCTS-a grada Osijeka, jer se neplanirani ispadi postrojenja mogu premostitiisporukom toplinske energije iz akumulatora topline (tijekom popravka kvara i ponovnog

pokretanja postrojenja).

Uz opisano postrojenje za proizvodnju elektrine energije, pomoni sustavi poput pumpnihstanica, sustava opskrbe plinom, rasklopita, sustava za obradu voda, elektroenergetskeopreme i opreme sustava voenja ine ovaj blok kompletnim.

Elektrana e biti izvedena tako da dosegne visoku pouzdanost i raspoloivostuz minimalnepotrebne intervencije pogonskog osoblja.

Cjelokupno postrojenje e biti izgraeno tako da osigura ekonomian, siguran, pouzdan ikomercijalan rad objekta u skladu sa zahtjevima lokalnih, nacionalnih i europskih propisa ivaeih normi.

Postrojenje e biti izvedeno i izgraeno te sposobno raditi u skladu sa svim vaeimhrvatskim, europskim i meunarodnim normama za smanjivanje nepovoljnog utjecaja naokoli.

Gorivo za pogon e biti prirodni (zemni) plin koji se dobavlja iz nacionalne prijenosne idistribucijske mree. Proizvedena elektrina energija e se evakuirati preko izoliranihsegregiranih sabirnica, generatorskog prekidaa i bloktransformatora u 400 kV mreu(oprema na lokaciji) a dalje preko novog nadzemnog voda do TS 400/110 kV Ernestinovo(oprema izvan lokacije). .

Sljedei proizvoai originalne opreme (POO) razvijaju, proizvode i isporuuju jezgrukombiniranog bloka (plinske turbine) za ovu veliinu elektrane u jednoosovinskoj izvedbi:


43/568

INSTITUT IGH, d.d.




Alstom (Europska unija)

Ansaldo (Europska unija)

General Electric (SAD)

Mitsubishi (Japan)

Siemens (Europska unija)

Slika 1.3.2-1. Tehnoloka shema kogeneracijske kombi elektrane s ciklusom zagrijavanjapare u tri stupnja (sustav s jednom osovinom) (izvor: Siemens)

Legenda:

Obino proizvoai originalne opreme surauju s lokalnim partnerima ili konzorcijem kakobi izgradili kompletno postrojenje, pri emu opremu u glavnom pogonskom objektu(plinsku turbinu, kotao na ispune plinove, parnu turbinui generator) isporuuju sami, dokostatak za kompletiranje postrojenja mogu isporuiti njihovi partneri.

Budui da na snagu plinskih turbina u velikoj mjeri utjeu temperatura i tlak okolinogzraka, definirani su jedinstveni uvjeti okolianazvani ISO uvjeti kako bi koncepti plinskihturbina i kombiniranih blokova mogli biti usporedivi.

ISO uvjeti su definirani u sljedeoj tablici.

GT plinska turbina G generator

HP visoki tlak IP srednji tlak LP niski tlak

Heat-recovery steam generator Kotao na ispune plinove(KIP)

Crvena linija ciklus pare Zelena linija ciklus vode


44/568

INSTITUT IGH, d.d.




Tablica 1.3.2-1. Plinska turbina (elektrana) - ISO uvjeti

Parametar Vrijednost Jedinica

Temperatura zraka 15 C

Relativna vlanost zraka 60 %

Tlak zraka (ovisi o nadmorskoj visini) 1013,25 mbar (apsolutni)

Odstupajui od tih meunarodnih vrijednosti za usporedbu, svaka lokacija ima svojuvlastitu skupinu glavnih vrijednosti za usporeivanje razliitih tipova ponuene opreme. Toje obino oko prosjene vrijednosti sluajeva definiranog optereenja. Za postrojenje uOsijeku, glavna toka optereenja e biti definirana kako slijedi:

Tablica 1.3.2-2. Srednje vrijednosti za nazivni reimKKE Osijek 500


Temperatura zraka 11,5 CRelativna vlanost zraka 65 %

Tlak zraka (ovisi o nadmorskoj visini) 1002 mbar (apsolutno)

Temperatura rijeke Drave za rashladnu vodu 12,35 C

U KKE Osijek 500 manja koliina pare bit e oduzimana iz parne turbine za potrebe CTS-a iisporuku tehnoloke pare industrijskim potroaima (to se ne smije zamijeniti smaksimalnim izvedbenim kapacitetom tih sustava):

Tablica 1.3.2-3. Nazivni reim za KKE Osijek 500 - Proizvodnja topline


Toplinarstvo 49,2 MW toplinski

Tehnoloka para 18,05 tona / sat

S prethodno navedenim relevantnim glavnim podacima za lokaciju u Osijeku, moguerjeenje proizvoaa originalne oprememoe dosegnuti sljedee snage:

Tablica 1.3.2-4. KKE Osijek 500 - Usporedba osnovnih parametara potencijalnih dobavljaa

POOModel plinske

turbine

Elektrinasnaga

Elektrinistupanj

djelovanja

Iskoristivost goriva

General Electric 9FB 7-serija 496 MW 59,4 % 63 %

Alstom GT26 (2011) 465 MW 58,8 % 62,9 %

Siemens SGT5-4000F 425 MW 58,1 % 62,4 %

Ansaldo AE94.3A Jo nije dostupno Jo nije dostupno Jo nije dostupno

Mitsubishi 701F4 or F5 Jo nije dostupno Jo nije dostupno Jo nije dostupno


45/568

INSTITUT IGH, d.d.




Odluka o odreenom proizvoau originalne opreme donijet e se tijekom natjeajnogpostupka te e se temeljiti na ciljevima ekonomske optimizacije. U okviru studije utjecajana okoli, cilj je definirati krug moguih dobavljaa te ih ekoloko vrednovati.

Slika1.3.2-1. Karakteristike kombi bloka GE9F7

Ovdje se u osnovi moe vidjetida: temperatura okolinog zraka u velikoj mjeri utjee na uinkovitost proizvodnje

elektrine energije, maksimalna proizvodnja elektrine energije u istom kondenzacijskom reimu

danas dosee granice stupnja djelovanja od oko 60% i oduzimanje topline iz procesa na niskoenergetskom kraju smanjuje elektrinu snagu

i stupanj djelovanja, ali se u znaajnoj mjeri poveava iskoristivost goriva.

Na drugoj vrsti grafikog prikaza (takozvani Sankeydijagram), usporedbom energije nisketemperature koja dolazi iz kondenzatora parne turbine i koja se mora baciti u rijekuDravu, moe se jo i bolje vidjeti kako sustav grijanja doprinosi uinkovitijoj uporabienergije.


46/568

INSTITUT IGH, d.d.




Slika 1.3.2-2. Ljetni rei rada

Manje oduzimanje topline ljeti = vie energije niske temperatureu rijeku Dravu

Slika 1.3.2-3. Zimski reim rada

Vie oduzimanja topline zimi = manje energije niske temperature u rijeku Dravu


47/568

INSTITUT IGH, d.d.




1.3.2.1. Koncept rada

Slijedi definicija reima rada i radnih sati za pojedini reim:

Tablica 1.3.2-5. Pregled reima radaza Osijek - Radni sati

Radni sati u godini variraju zbog razliitih naina odravanja plinske turbine koji se morajuprovesti. Sljedea tablica prikazuje ta variranja.

Tablica 1.3.2-6. Radni sati u godini

GODINE 2018. 2019. 2020. 2021. 2022. 2023.

Vrijeme trajanja proizvodnje 1 2 3 4 5 6

Raspoloivi sati po godini h/god 8760Planirani sati prekida rada po godini h/god 108 132 840 108 132 840

Raspoloivi sati nakon planiranih prekidarada

h/god 8.652 8.628 7.920 8.652 8.628 7.920

Raspoloivost nakon prekida rada % 96.2% 98.8% 98.5% 90.4% 98.8% 98.5% 90.4%Procijenjeni prisilni prekidi rada h/god 99.0% 88 88 88 88 88 88

Raspoloivi sati nakon prisilnih prekidarada

h/god 8.564 8.540 7.832 8.564 8.540 7.832

Raspoloivost nakon prisilnih prekidarada

% 95.2% 97.8% 97.5% 89.4% 97.8% 97.5% 89.4%

Operativna pokretanja & zaustavljanja -/god 5 5 5 5 5 5

Sati po ciklusu pokretanja/zaustavljanja

uklj. vrijeme mirovanja

h /

Stop24 24 24 24 24 24

Ukupni sati rada h/god8.444 8.420

7.7128.444 8.420 7.712

Ukupni rad % 93.8% 96.4% 96.1% 88.0% 96.4% 96.1% 88.0%

Odabran je prosjean broj radnih sati po godini 8400 h. Teko je procijeniti stvarne radnesate za elektranu za sljedeih 20 godina, budui da to u velikoj mjeri ovisi o imbenicimakao to su:

razvoj europskih elektroenergetskih trita (tj. razvoj obnovljivih izvora energije,trinih mehanizama i izvedbi) i

ekonomska pitanja (tj. kretanje cijena prirodnog plina i elektrine energije).


48/568

INSTITUT IGH, d.d.




U svakom sluaju, ovih 8400 sati predstavlja maksimalan godinji broj radnih sati zaelektranu te se stoga smatra da u ovoj studiji utjecaja na okoli definira maksimalnomogue vrijednosti emisije.

Prijelazni reimirada

Kratkotrajni reimirada s brzim mijenjanjem procesnih parametara nazivaju se prijelaznireimi rada. U prijelaznim reimima rada ogranienja emisije najee nije mogueispuniti. Takvi prijelazni reimirada i njihovo trajanje su opisani kako slijedi:

Pokretanje elektrane (start)Ukljuen ebiti sustav mimovoda pare kako bi se omoguilo brzo pokretanje KKE.Trajanje pokretanja postrojenja varirat e ovisno o poetnim uvjetima glavneopreme. Vrijeme potrebno za pokretanje postrojenja i postizanje punih nazivnihparametara ovisi o temperaturi i tlaku pare u kotlu na ispune plinove (KIP) itemperaturi strujnog dijela parne turbine. Oni ovise o trajanju razdoblja stajanja,

radnom optereenju prije zaustavljanja i temperaturi okolinog zraka.

Procijenjeno vrijeme i pojave prilikom pokretanja:- Hladni start: vie od 48 sati stajanja postrojenja, maksimalno 6 puta godinje,svaki put trajanje 210 minuta- Topli start: 8h do 48h stajanja postrojenja, maksimalno 50 puta godinje, svakiput trajanje 120 minuta- Vrui start: manje od 8h stajanja postrojenja, maksimalno 20 puta godinje, svakiput trajanje 60 minuta

Obustava rada elektraneSnaga postrojenja se smanjuje na minimum, parna turbina prestaje raditi, a

generator se odvaja od mree. Nakon toga, isputa se tlak iz plinskog sustavaneposredno ispred plinske turbine prozraivanjem u atmosferu u duljini od nekolikometara.

Ventili za pokretanje kotla na ispune plinove (KIP)- U sluaju pokretanja kotla na ispune plinove, neki proizvoai originalne opremeprate koncept ventila za pokretanje, pri emu ispuhuju male koliine pare uatmosferu kako bi zagrijali cijevi i ogrjevne povrine dok se ne postignu parametripregrijane pare.

Rotirajua rezerva snage

Postrojenje je pokrenuto u nekom ranijem trenutku do pune brzine. Ono se moeodvojiti od mree, ali je obino spojeno i pod minimalnim optereenjem (oko 3 MWdo 6 MW). Stoga je zagrijano i spremno odmah reagirati na probleme u mrei. Usluaju da se neko drugo postrojenje u hrvatskoj mrei zbog izvrtavanja turbineiznenada odvoji od mree, postrojenje iz rotirajue rezervemoe odmah reagirati inadoknaditi gubitak snage te tako stabilizirati frekvenciju i napon mree. Tijekomrada s minimalnim optereenjem, garantirane emisije se ne mogu odrati. Takoer,tijekom brzih promjena optereenja, emisija NOx nee ostati u propisanimgranicama.

Regulacija frekvencijeU ovom sluaju postrojenje e raditi u punom rasponu svoje snage i reagirati na bilo

koju malu ili veliku promjenu frekvencije u mrei s izuzetno brzim promjenamaoptereenja. Tijekom ovih nekoliko sekundi promjena optereenja radi


49/568

INSTITUT IGH, d.d.




stabiliziranja mree, emisija takoer moe prekoraitidoputene vrijednosti, ali sei vratiti u normalu za nekoliko sekundi nakon to se postrojenje stabilizira na novojsnazi.

U sluaju pojave bilo kakvoga odstupanja od uvjeta propisanih okolinom dozvolom, izvrite se korekcija rada ili gaenjepostrojenja.

Izvanredni sluajevi

Izvanredne situacije i izvrtavanje elektranedefiniraju se kao stanja uzrokovananepredvienim dogaajima kada se aktivira sustav zatite i/ili pogonsko osoblje morapoduzeti sigurnosne mjere kako bi se zatitili ljudski ivoti, strojevi i okoli. Takve moguesituacije i postupci opisani su u tekstu koji slijedi.

Izvrtavanjeplinske turbineU sluaju izvrtavanja plinske turbine cijela elektrana takoer izlazi iz pogona.

Otvaraju se ispuni ventili plinske turbine. Parna turbina takoer izvrtava. Mimovodniventili parne turbine se otvaraju i ostaju otvoreni dok se tlak pare u kotlu na ispuneplinove ne smanji na razinu ponovnog pokretanja kotla.

Izvrtavanje kotla na ispune plinoveU sluaju izvrtavanja kotla na ispune plinove(npr. zbog ispada pumpi napojne vode,niske razine u bubnju, previsoke temperature pare) plinska turbina, kao izvor toplineza proizvodnju pare, odmah izvrtava. Takoer slijedi izvrtavanje parne turbine,zajedno sa sekvencom obustave cijelog postrojenja.

Rad mimovoda parne turbine (zbog izvrtavanjaparne turbine)U sluaju kvara parne turbine s posljedinim smanjenjem optereenja parne turbine iliizvrtavanjem, to plinska turbina i kotao na ispune plinovene mogu dovoljno brzoslijediti, proizvedena para se odvodi u kondenzator preko mimovodnih stanica(mimovoda parne turbine). Mimovodna stanica ima funkciju redukcije tlaka i hlaenjapare na parametre koji su prihvatljivi za kondenzator. Mimovodne stanice ikondenzator su tako dimenzionirani da mogu primiti svu paru u sluaju izvrtavanjaparne turbine na punoj snazi. Obje kondenzatne pumpe rade paralelno u takvomsluaju.

Ispad glavnih rashladnih pumpiU sluaju ispada glavnih rashladnih pumpi obustavlja se protok rashladne vode krozkondenzator pa bi para, koja ulazi u kondenzator iz ispuha turbine ili kroz mimovod,

zbog nemogunosti kondenzacije u vrlo kratkom vremenu poveala tlak u kondenzatoruiznad vrijednosti koju konstrukcija kondenzatora moe podnijeti. Zatitni sustav parneturbine u tom sluaju aktivira izvrtavanje turbine i blokadu otvaranja mimovoda toima za posljedicu porast tlaka u kotlu na ispune plinove i otvaranje njegovihsigurnosnih ventila i ispuh pare u atmosferu. Budui da je ispuh pare kroz sigurnosneventile vrlo buan proces, sigurnosni ventili imaju odgovarajue priguivae buke. Ovisno o konceptu proizvoaa originalne opreme, zatitni sustav aktivira izvrtavanjekotla na ispune plinove ili je ta odluka preputena pogonskom osoblju. Posljednjazatita kondenzatora je tzv. lomna membrana ugraena u kuite kondenzatora koja usluaju porasta tlaka u kondenzatoru iznad doputene vrijednosti puca i otvara ispuhpare u strojarnicu.


50/568

INSTITUT IGH, d.d.




Gubitak vanjske mree i naredni rad za podmirenje vlastite potronjeU sluaju gubitka ili smetnje u vanjskoj mrei (niska ili visoka frekvencija, niski ilivisoki napon), upravljaki sustav e inicirati odvajanje od mree otvaranjem prekidaana visokonaponskoj strani transformatora. Parna turbina izvrtava, mimovodne stanicese otvaraju, a plinska turbina se naglo rastereuje i odrava stabilnu nazivnubrzinuvrtnje. Vlastitu potronju elektrane preko otcjepa za vlastitu potronjupodmiruje generator pogonjen samo plinskom turbinom.

U sluaju bilo kakve potrebe za obustavom rada novoga postrojenje, staro postrojenje kojee biti u hladnoj rezervi moe ui u rad. Taj sluaj bi se koristio samo u vrijeme ogrjevnesezone (listopad - travanj). Takav dogaaj je malo vjerojatan, ali teoretski mogu.Istovremeni rad oba pogona nije predvien u niti jednom sluaju, ak niti nakon izvrenjaplanirane rekonstrukcije staroga postrojenja.

U sluaju kvara ili bilo kojega drugoga razloga koji bi doveo do obustave rada novogapostrojenja, staro postrojenje moglo bi, ako u tom trenutku postoji potreba za

proizvodnjom, ui u pogon. Gorivo koje e u tom sluaju koristiti staro postrojenje ovisite o mogunosti dobave. U sluaju da napajanje starog postrojenja plinom budeonemogueno, postrojenje e raditi na mazut.

Sluaju u kojem bi staro postrojenje zamijenilo novo e se ostvariti tek kada kvar ili razlogobustave rada na novom postrojenju potraje due nego to se potrebe za toplinskomenergijom ne budu mogle podmiriti iz akumulatora topline.

Planiranim zahavatima (ugradnja Low NOx plamenika i elektrostatskih filtera, te ishoenjeizuzea za toplane) na starom postrojenju osigurat e se siguran i ekoloki prihvatljiv radna plin sve do isteka vijeka trajanja postrojenja, a na mazut do kraja 2023. godine. Zasluaj da staro postrojenje ostaje u rezervi i nakon 2023. godine, za osiguranje ekoloki

prihvatljivog rada na mazut bit e potrebni dodatni zahvati.

1.3.3. DOPREMA I OBRADA PRIRODNOG PLINA

Proizvodni kapaciteti plinskih leita u RH ne pokrivaju trenutnu potronju plina uHrvatskoj. Za rad nove elektrane KKE Osijek 500 i postojee TE-TO Osijek potrebnekoliine prirodnog plina moraju se ugovoriti na inozemnom tritu. Distributer plinskogtransportnog sustava je PLINACRO d.o.o. odnosno njegov pravni slijednik, koji moragarantirati tlak na izlazu iz mjerno-redukcijske stanice (MRS) Osijek 1 najmanje 30 bara.Ovaj tlak je nuan jer velike plinske turbine trae visoke tlakove plina na ulazu, to sepostie ili visokim dobavnim tlakom ili ugradnjom kompresora plina ispred turbine. Uobjektu B8 (Plinska stanica) bit e smjetena filtarsko-separatorska stanica za zatituplinske turbine od krutih estica i kapljevite faze, a ovisnoo isporuitelju plinske turbinekompresor i zagrija plina.


51/568

INSTITUT IGH, d.d.




1.3.4. OSNOVNI DIJELOVI NOVOG BLOKA KKE OSIJEK 500

1.3.4.1. Postrojenje plinske turbine

Plinska turbina se sastoji od sljedeih glavnih sustava:o Kompresor

o Komora za izgaranjeo Turbina

Pomoni sustavi za plinsku turbinu su:o Potporni okviro Usis zraka ukljuujui filtriranjeo Ispuni kanalo Kuite plinske turbineo Sustav kontrole i razvoenja gorivao Sustav ulja za podmazivanje i upravljake tekuineo Sustav rashladnog zraka

o Elektrina opremao Regulator turbine

Slika 1.3.4.1-1. Primjer izgleda plinske turbine

Ova slika prikazuje pregled dijelova plinske turbine. Ispod se mogu vidjeti popreni

presjeci tipine plinske turbine koji pokazuju unutranje dijelove i njihovu funkciju.


52/568

INSTITUT IGH, d.d.




Slika 1.3.4.1-2. Primjer plinske turbine u presjeku

Postoji mnogo razliitih rjeenja konstrukcije i izvedbe za plinsku turbinu, tako da ovdjenisu opisane pojedinosti. Ovdje je prikazana samo naelna karakteristika jezgre elektrane(plinska turbina). Zrak komprimiran u aksijalnom kompresoru se mijea s gorivom i izgara ukomorama za izgaranje a plinovi izgaranja ekspadiraju u turbini.

1.3.4.1.1. Plinska turbina - sustav izgaranja s niskim NOx

Budui da je otpornost materijala vruih dijelova turbine na toplinu kljuna za visokstupanj djelovanja, komora za izgaranje je kljuni element za dobro izgaranje i

minimalizaciju emisija.

Pregled emisije plinske turbine

Proces izgaranja u plinskoj turbini pretvara ulazne tokove mase (zrak, gorivo) u tok izlaznemase (obino kroz kotao na ispune plinove) koji se isputa u okolnu atmosferu. Tokoviulazne mase sadravaju neke sastojke na koje proces izgaranja ne moe utjecati(optimizirati ih). U procesu izgaranja ugljikovodika glavne frakcije toka izlazne mase supara i CO2nastao u procesu izgaranja.

Optimalno rjeenje je prirodni (zemni) plin (koji se planira za novo postrojenje KKE Osijek)

budui da ne sadri sumpor niti teke metale. Takoer s metanom kao glavnim sastojkom,emisija CO2je svedena na minimum (za razliku od postrojenja na bazi ugljena) budui da

Sekcija

kompresora

zraka

Sekcija

komora

izgaranja

Sekcija

turbine

Oslonci kuita

Oslonci kuita


53/568

INSTITUT IGH, d.d.




se energija takoer proizvodi izgaranjem vodika u metanu. Zajedno s visokim stupnjemdjelovanja kombiniranog procesa ova postrojenja doseu najbolji omjer emisije CO2premaproizvedenim MWh od svih tipova proizvodnje elektrine energije na bazi fosilnih goriva.

Primarni oneiivai proizvedeni u plinskoj turbini su NOx, CO i u manjoj mjeri, neizgoreniugljikovodici. Na njihove razine se moe utjecati izvedbom komora za izgaranje ikonceptom rada, to predstavlja stalno polje istraivanja, razvoja i napretka.CO i neizgoreni ugljikovodici su proizvodi nepotpunog izgaranja. Uz dovoljno vremena idovoljno visoke temperature, ova dva oneiivaa e biti da lje oksidacijom pretvorena uugljikov dioksid i vodu.

Proizvoai turbina znaajno su smanjili emisije CO iz plinskih turbina razvojemtehnologije s niskim sadrajem NOx. Izgaranje mravog premiksa ne samo da proizvodi nierazine NOx od tehnologije difuzijskog plamena, nego i smanjuje CO i hlapive organskespojeve (HOS) zbog poveane uinkovitosti izgaranja.

Stacionarne plinske turbine ne doprinose u znaajnoj mjeri razinama CO u okolini. Primarni

oneiiva iz plinskih turbina i dalje je NOx.

Postoje dva izvora emisija NOx u ispuh plinske turbine. Veina NOx proizvodi se vezanjematmosferskog duika u plamenu to se naziva toplinski NOx. Koliina proizvedenogtoplinskog NOx znaajno pada sniavanjem temperature izgaranja i smanjenjem omjeragoriva i zraka.

Duikovi oksidi se takoer proizvode konverzijom frakcije bilo kojeg duika kemijskivezanog u gorivu. Emisije NOx iz duika vezanog u gorivu su neznatne pri izgaranjuprirodnog plina, ali se moraju uzeti u obzir kada se spaljuju destilati ili sintetiki plin niekakvoe (od kojih se niti jedno ne odnosi na KKE Osijek zbog plinske turbine u kojoj eizgarati samo prirodni plin).

Razvoj izvedbe komore za izgaranje s niskim sadrajem NOx

Proces izgaranja u plinskoj turbini moe se okarakterizirati kao izgaranje difuzijskogplamena ili izgaranje mravog premiksau fazama. Kod izgaranja u difuzijskom plamenu igorivo i oksidant se dopremaju u zonu reakcije u nemijeanom stanju. Do mijeanjagoriva/zraka i izgaranja dolazi istovremeno u primarnoj zoni izgaranja. Time se stvarajupodruja blizu stehiometrijskih mjeavina goriva/zraka gdje su temperature vrlo visoke.

U poetku razvoja plinske turbine primarni cilj izvedbe bio je optimiziranje tehnikihkarakteristika uz pridravanje vaeih zahtjeva na emisije. U poetku je naglasak stavljenna maksimiziranje uinkovitosti izgaranja uz istovremeno smanjenje emisije neizgorenihugljikovodika i CO. Te ciljeve izvedbe je bilo mogue u potpunosti ostvariti osiguravajuidifuzijski plamen s relativno visokom zapreminom komore za izgaranje u kojoj su biledozvoljene sve kemijske reakcije bez dodavanja zraka za razrjeivanje. Kako bi seomoguilo da do procesa mijeanja doe vrlo brzo i da se postigne ujednaenatemperatura u primarnoj zoni, nekoliko plamenika je rasporeeno u zajedniku plamenucijev. Ova izvedba komore za izgaranje dala je optimalna termodinamika svojstva sniskim gubicima tlaka i uinkovitosti izgaranja od gotovo 100 posto.

Poetkom 1970ih godina, kada su uvedene kontrole emisija, oneiiva od primarnoginteresa za zakonodavce postao je NOx.

Za relativno niske razine smanjenja NOx koje su se zahtijevale u poetku, ubrizgavanjevode ili pare u zonu izgaranja davalo je potrebno smanjenje emisija NOx s minimalnim


54/568

INSTITUT IGH, d.d.




utjecajem na tehnike karakteristike. Uz to, nisu se znaajno poveale emisije ostalihoneiivaa (CO, HOS).

Kako bi se udovoljilo zahtjevima za vee smanjenje NOx, nametnutima tijekom 1980ihgodina, uinjeni su dodatni napori kako bi se iskoristile poveane koliine ubrizgavanjavode/pare te osiguralo smanjenje emisija. Ti pokuaji su se pokazali tetnima za tehnikekarakteristike ciklusa i vijek trajanja dijelova, te su takoer u znaajnoj mjeri poele rastiemisije drugih oneiivaa. Trebale su se razviti druge metodologije kontrole to jedovelo do uvoenja postrojenja za izgaranje mravogpremiksa (LPM).

Izvedba komore izgaranja s niskim sadrajem NOx

Udruenje proizvoaa plinskih turbina GTA (Gas Turbine Association) definira turbinu zastacionarno izgaranje mravog premiksa kao bilo koju stacionarnu plinsku turbinuprojektiranu za rad u baznom reimu sa zrakom i gorivom temeljito pomijeanim u mravusmjesu prije ulaza u komoru za izgaranje. Do mijeanja moe doi prije ili u komori zaizgaranje. Turbina s mravim premiksom moe raditi u modu difuzijskog plamena tijekom

uvjeta rada kao to su pokretanje i obustava, nisko ili prijelazno optereenje i hladnookruenje. Prethodno mijeanje sprjeava lokalna vrua mjesta unutar komore zaizgaranje koja mogu dovesti do znaajnog stvaranja NOx.

U LPM sustavima, atmosferski duik (iz zraka za izgaranje) djeluje kao sredstvo zarazrjeivanje, budui da se gorivo mijea sa zrakom prije komore za izgaranje u uvjetimanamjerno rijetkog goriva. Omjer goriva i zraka obino bude priblino 50% idealnestehiometrijske razine, to znai da se dovodi gotovo dvostruko vie zraka nego to je tostvarno potrebno za izgaranje goriva. Ovaj pretiak zraka je kljuan za ograniavanjestvaranja NOx, budui da se u vrlo siromanim uvjetima ne mogu proizvesti visoketemperature koje proizvode toplinski NOx.

Izvedba uspjene LPM komore za izgaranje zahtijeva razvoj hardverskih svojstava i radnihmetoda koje istovremeno doputaju da omjer ekvivalentnosti i vrijeme zadravanja u zoniplamena budu dovoljno niski kako bi se postigle niske emisije NOx, ali s prihvatljivimrazinama dinamike izgaranja, stabilnosti u uvjetima djelominog optereenja i dovoljnimvremenom zadravanja za izgaranjeCO.

U naelu, LPM strategija je prilino jednostavna: odrati proces izgaranja siromanim usvim radnim uvjetima. U praksi se to ne moe postii tako lako. Ako je turbina ve gotovou blizini granice siromanog rada pri punoj snazi, nije mogue smanjiti poveanjetemperature komore za izgaranje na svim injektorima goriva zbog toga to bi se plamenugasio. Da bi se rijeio ovaj problem, neto od goriva ili zraka se mora preusmjeriti (ilidozirati u fazama) kako bi se plamen odrao u okviru njegovih radnih granica. Obinoprojektanti turbina koriste doziranje u fazama ili goriva ili zraka kako bi postigli ovaj cilj.Doziranje goriva u fazama moe se postii radijalno ili aksijalno. Primjeri radijalnogdoziranja u fazama ukljuuju upotrebu pilot plamena ili smanjenje/uklanjanje goriva iznekih injektora u potpunosti. Kod aksijalnog doziranja u fazama gorivo se ubrizgava na dvamjesta du staze toka plina za izgaranje. Proizvodi prve zone izgaranja mijeaju se sgorivom i zrakom u sljedeoj zoni izgaranja ime se ostvaruje prednost za siromaniraddruge zone. Na kraju, neke izvedbe turbina koriste doziranje zraka u fazama (poznato i kaovarijabilna geometrija) kako bi se postigao cilj odravanja niske temperature plamena.Ovim pristupom se moe odrati eljena temperatura zone izgaranja u svim radnimuvjetima, ali on poveava sloenost kontroliranja velikog volumnog protoka zraka zaizgaranje.


55/568

INSTITUT IGH, d.d.




Slika 1.3.4.1-3. Komora za izgaranje s niskom razinom NOx - dobavlja GE

Slika 1.3.4.1-4. Plamenik s niskim NOx - Isporuitelj GE

Suha komora za izgaranje s niskom razinom NOx (DLN-1) proizvodnje General Electrics ijisu plamenici prikazani na gornjoj slici je komora za izgaranje premiksa u dvije fazeizvedena za rad s prirodnim plinom koja moe raditi i s tekuim gorivom. Kao to jeprikazano, sustav izgaranja ukljuuje etiri glavna sastavna dijela: sustav injektora goriva,kouljicu, Venturijevu cijev i sklop kape/sredinjeg trupa. Te komponente tvore dvije fazeu komori za izgaranje. U modu premiksa, u prvoj fazi se temeljito mijea gorivo i zrak ime

se stvara ujednaena, siromananeizgorena smjesa goriva i zraka za drugu fazu.

Drugi proizvoai originalne opremenude sline sustave, pri emu se istie Alstom koji imakoncept plamenika stoastog oblika gdje se za izgaranje s niskom razinom NOx plinubacuje u struju zraka tangencijalno na rubovima proreza stoca.


56/568

INSTITUT IGH, d.d.




Slika 1.3.4.1-5. Komora za izgaranje s niskom razinom NOx dobavlja Alstom

Takoer Alstomovu uzastopnu DLN tehnologiju izgaranja originalno je razvioABB za plinsketurbine GT24 i GT26. Izgaranje se odvija u primarnom DLN prostoru za izgaranje nakonega slijedi dodavanje goriva u drugoj komori za izgaranje smjetenoj iza prvog reda

lopatica turbine. Ova DLN tehnologija je putena na trite 1997. godine te primjenjujetermodinamiko naelo meupregrijanja. Uzastopno izgaranje omoguuje niske emisijeNOx zbog injenice to prostor za izgaranje ne poveava proizvodnju NOx.

Prethodno opisani koncepti izgaranja siromanogpremiksa nazivaju se raznim trgovakimnazivima kao to su Dry Low NOx (DLN), Dry Low Emission (DLE) ili SoLoNOx.

Pri izgaranju prirodnog plina za veinu komercijalno dostupnih sustava jami se smanjenjeemisija NOx u okviru raspona od maksimalno 25 ppm volumnih, suhih (ppmvd) raspona,ovisno o dobavljau, modelu turbine i primjeni.

Opis jednoosovinske izvedbe kombi elektrane

Jednoosovinski koncept kombi elektrane ima etiri glavne komponente postrojenjasmjetene uzdu zajednike osi (parna turbina, generator, plinska turbina, kotao naispune plinove). . Zajedniki generator je smjeten izmeu plinske i parne turbine ipogonjen s obje strane. Na jednoj strani je plinska turbina fiksno spojena s generatorom.Na drugoj strani je parna turbina spojena s generatorom preko samosinkronizirajuespojke. Ispuni plinovi iz plinske turbine odlaze u kotao gdje se proizvodi para za pogonparne turbine. Ovo je najbolji raspored u pogledu optimalnog koritenja zemljita ikoritenja resursa.

Normalno pokretanje, sinkronizacija i poveanje snage e se izvoditi u potpunoautomatiziranim programiranim sekvencama. Kako bi elektrana mogla zadovoljavajueraditi u mrenom sustavu, regulator e imati proporcionalnu promjenljivu karakteristiku uskladu sa zahtjevima hrvatskih Mrenih pravila. Regulator e regulirati brzinu vrtnjeturbine na takav nain da u sluaju naglog rastereenja prolazno poveanje brzine vrtnjenee imati za posljedicu izvrtavanje turbine.


57/568

INSTITUT IGH, d.d.




Slika 1.3.4.1-6. Primjer jednoosovinske izvedbe

1.3.4.2. Kotao na ispune plinove

Kotao na ispune plinove (KIP) s pomonim sustavima e biti dokazane izvedbe i proizvedenprovjerenim metodama. Ispuni plinovi iz plinske turbine s temperaturom oko 600oC

usmjeruju se putem ispunog difuzora u kotao na ispune plinove.

KIP e biti izveden za plinsku turbinu koja koristi kao gorivo samo prirodni/zemni plin.

KIP e biti trotlani, vodocijevni, bez dodatnog loenja, za ugradnju u kotlovnici. Imat eetiri funkcijske sekcije (pregrija, meupregrija, ispariva i ekonomajzer), kompletne iopremljene u svakom pogledu sa svom potrebnom pomonom opremom, unutranjimcijevima, napojnim sustavima i paro

Documents

Studija o Utjecaju Na Okolis 13