Urządzenia i układ zasilania elektrycznego Elektrowni Dolna Odra

W skład PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna SA Oddział Zespół Elektrowni Dolna Odra wchodzą elektrownia systemowa Dolna Odra o łącznej mocy dysponowanej ośmiu bloków 1547 MWe i 64,4 MWt.
Bloki Elektrowni Dolna Odra przyłączone są do trzech rozdzielni sieciowych:
Blok 1 – do rozdzielni 110 kV Dolna Odra (zlokalizowanej w sąsiedztwie bloków energetycznych) zasilającej sieć dystrybucyjną 110 kV  ENEA SA, Bloki 2, 3, 5 – do rozdzielni 220 kV, z której wychodzą linie w kierunku stacji Gorzów, Morzyczan, Glinki i Vierraden (Niemcy). Ta ostatnia jest linią dwutorową zbudowana w gabarycie 400 kV, Bloki 6, 7, 8 – do rozdzielni 400 kV zasilającej szynę północną (magistrala 400 kV Krajnik – Dunowo – Słupsk – Żarnowiec) i linię do stacji Plewiska.
Rozdzielnie 400 kV i 220 kV są spięte autotransformatorami 400 i 500 MVA i tworzą stację elektroenergetyczną 400/220 kV Krajnik, która jest własnością PSE Operator SA. Rozdzielnie 220 kV i 110 kV połączone są autotransformatorem 160 MVA który znajduje się w stacji 220/110/15 kV  Dolna Odra. 

Nawęglanie

W Elektrowni Dolna Odra są trzy ciągi nawęglania. Rozładunek węgla odbywa się za pomocą dwóch wywrotnic wagonowych. Do składowania węgla przeznaczone są cztery place węglowe.

Foto. Nawęglanie

Wentylatory spalin

Na potrzeby każdego kotła pracują dwa wentylatory typu promieniowego. W celu zapewnienia wymaganego podciśnienia w komorze paleniskowej. Równolegle z modernizacją kotłów przeprowadzono modernizację wentylatorów spalin. Wydajność wentylatora wzrosła o 18 %, 748 800 m³/h dla bloków 1,2; 712 800 m³/h dla bloku 3 oraz 731 520 m³/h dla bloków 5,6,7,8. Wykonane prace pozwalają na uzyskanie maksymalnej mocy kotła.

Odpopielanie i odżużlanie

W wyniku produkcji energii elektrycznej powstaje rocznie około 500-600 tys. ton popioło-żużla. Część popiołu z elektrofiltrów (rocznie ok. 250-280 tys. ton) przesyłana jest pneumatycznie na stację dystrybucji, skąd samochodami przekazywany jest do odbiorców. Popiół lotny wykorzystuje się w budownictwie jako dodatek do betonu oraz do rekultywacji i makroniwelacji terenu. Pozostała część popiołu z żużlem trafia na składowisko metodą hydrauliczną. Aby zmniejszyć uciążliwość składowiska popioło-żużla dla otoczenia, podjęto następujące działania:

• pozyskiwanie mikrosfery,
• zabezpieczenie remontowanych kwater przed pyleniem za pomocą trawiastych
  dywaników (metoda darniowa),
• pielęgnację zabezpieczonych kwater.

Zamierzeniem Elektrowni Dolna Odra jest utylizacja jak największej ilości popiołu suchego oraz popioło-żużla.

Instalacja odsiarczania spalin

Z początkiem 1996 roku w Elektrowni Dolna Odra rozpoczęto przedsięwzięcie inwestycyjno-modernizacyjne na blokach nr 1 i 2 – budowę instalacji odsiarczania spalin – jako zadanie strategiczne w zakresie ochrony środowiska. Następnie dla kolejnych dwóch bloków wybudowano instalację odsiarczania spalin z zastosowaniem metody mokrej wapiennej, gdyż realizacja odsiarczania spalin przebiegała w dwóch etapach. Pierwszy etap objął odsiarczanie spalin z bloków nr 1 i 2 i jego realizacja zakończyła się w roku 2000. W latach 1999-2003 wybudowana została instalacja odsiarczania spalin z bloków nr 7 i 8. Ponadto w Elektrowni Pomorzany, wchodzącej w skład Zespołu, realizowany był nowatorski na skalę światową projekt przemysłowej instalacji jednoczesnego odsiarczania i odazotowania spalin metodą radiacyjną.

Foto. Instalacja Odsiarczania Spalin

Kotły

Elektrownia Dolna Odra wyposażona jest w kotły parowe typu OP-650-050 produkcji RAFAKO, opalane węglem kamiennym. Są to kotły pyłowe, opromieniowane, walczakowe, z naturalnym obiegiem wodnym, międzystopniowymi przegrzewaczami pary. Od roku 1992 przeprowadzono szereg modernizacji, zastępując palniki dotychczasowe palnikami niskoemisyjnymi  na kotłach nr 1, 2, 5, 6, 7, 8 palniki FLSm/BWE), przez co osiągnięto znaczną poprawę w redukcji emisji tlenków azotu.

Parametry kotła – typ OP 650-050:

• produkcji RAFAKO,
• wydajność znamionowa                    650 t/h,
• ciśnienie pary świeżej/wtórnej      13,53/2,29 MPa,
• temperatura pary świeżej/wtórnej    540 °C,
• temperatura wody zasilającej       242°C,
• sprawność kotłów zmodernizowanych   91,5 %,
• sprawność kotłów przed modernizacją   91,4 %.

W ramach prac remontowo-modernizacyjnych oprócz palników niskoemisyjnych zamontowano także nowego typu instalacje parowe zdmuchiwaczy sadzy i popiołu, wymieniono znaczną część przegrzewaczy pary świeżej, wtórnej oraz kolektorów zbiorczych pary. Zmodernizowano również wentylatory powietrza w celu pełnego pokrycia zapotrzebowania na powietrze kotłów z palnikami niskoemisyjnymi. Efektem tego jest możliwość uzyskania minimalnego poziomu emitowanych NO_X i osiągnięcie maksymalnej mocy kotła.

Palniki pyłowe niskoemisyjne

Rok 1994 – bloki 5 ÷ 6 (BWE)

Rok 1996 – bloki 1 ÷ 2 (BWE)

Rok 1999 – bloki 7 ÷ 8 (BWE)

Młyny węglowe

Każdy z ośmiu kotłów zainstalowanych w Elektrowni Dolna Odra posiada pięć młynów kulowo-misowych typu MKM-25 o wydajności projektowej ok. 25 t/h.

Przeprowadzona w latach dziewięćdziesiątych modernizacja palników pyłowych kotłów (w celu obniżenia emisji NO_X) spowodowała zwiększenie wymagań dotyczących jakości przemiału węgla. W wyniku przeprowadzonych modernizacji młynów uzyskano pożądane efekty:

• polepszenie przemiału, zwiększenie wydajności młynów o ok. 10 % (do ok. 27 t/h),
• zmniejszenie jednostkowego zużycia energii na przemiał,
• poprawę dynamiki młynów,
• dostosowanie młynów do spalania biomasy.

Turbiny

W Elektrowni Dolna Odra zainstalowanych jest osiem turbin upustowo – kondensacyjnych.

Obecnie Elektrownia Dolna Odra posiada trzy typy turbin w zależności od stanu ich zaawansowania modernizacji:

• bloki nr 1 ,5 i 6 posiadają turbiny z regulacją mocy od 110 do 222 MW,
• bloki nr 3 posiadają turbiny z regulacją mocy od 135 do 205 MW,
• bloki nr 4 (w dniu 11.04.2012r. został wycofany z eksploatacji),
• bloki nr 2, 7 i 8 posiadają turbiny z regulacją mocy od 120 do 232 MW.

W wyniku przeprowadzonych modernizacji uzyskano następujące efekty techniczno-ekonomiczne:

• obniżenie jednostkowego zużycia ciepła przez turbinę o 400 kJ/kWh,
• podniesienie mocy turbiny o 7,5 MW z tego samego strumienia pary z 215 MW do 222,5 MW,
• podniesienie dyspozycyjności i zmniejszenie awaryjności turbin,
• spełnienie warunków UCTE (aktualnie ENTSO-E) w zakresie opanowania zrzutów obciążenia i pracy
  na potrzebach własnych w warunkach awarii KSE,
• skrócenie czasu rozruchu turbin,
• poprawę próżni w kondensatorach turbin, wyeliminowanie konieczności postojów turbiny do czyszczenia kondensatorów.

Dane techniczne turbin w Elektrowni Dolna Odra :

• turbiny (bloki 1,5,6 typ 13K215 o mocy 222 MW; bloki 2,7,8 typ 13K215 o mocy 232 MW;
  bloki 3 typ K-200-130),
• moc znamionowa             222,5 MW, 232 MW, 210 MW,
• obroty znamionowe         3000 obr./min,
• ciśnienie pary świeżej    12,75 MPa,
• temperatura pary świeżej 535°C,
• ciśnienie w skraplaczu   0,0034 MPa,
• temperatura wody chłodzącej 17°C,
• przepływ pary świeżej       650 t/h.

Woda chłodząca pobierana jest w ilości do 62 m³/s z Odry za pomocą ujęcia i doprowadzana do dwóch pompowni kanałem otwartym.

W ostatnich latach unowocześniono układ wody chłodzącej poprzez modernizację sit obrotowych i montaż filtrów samooczyszczających typu TAPROGE oraz POSTEORE.

Foto: Turbina 13K215 – Elektrownia Dolna Odra

Foto: Turbina 4UCK65 – Elektrownia Szczecin

Pompy wody zasilającej

Każdy blok w Elektrowni Dolna Odra posiada trzy pompy wody zasilającej, o wydajności
100 kg/s (396 t/h) i ciśnieniu tłoczenia 18,87 MPa (193,5 ata). W ramach modernizacji bloków nr 1, 2, 5, 7, 8 unowocześniono przekładnię pomp wody zasilającej poprzez zastosowanie nowego układu regulacji elektrohydraulicznej. Przekładnia ze sprzęgłem hydrokinetyczym zapewnia płynną regulację wydajności pompy. Sterowanie pompami wody zasilającej jest zrealizowane bezpośrednio z systemu PROCONTROL.

Foto: Pompa zasilająca

Gospodarka wodna

Woda chłodząca pobierana jest w ilości do 62 m³/s z Odry za pomocą ujęcia i doprowadzana do dwóch pompowni kanałem otwartym.

W ostatnich latach unowocześniono układ wody chłodzącej poprzez modernizację sit obrotowych i montaż filtrów samooczyszczających typu TAPROGE oraz POSTEORE.

Generatory

W  Elektrowni Dolna Odra zainstalowanych jest osiem bloków energetycznych. Sześć z ośmiu eksploatowanych generatorów zostało całkowicie przezwojonych i zmodernizowanych ze zwiększeniem mocy z 200MW na 230 MW. Modernizację w latach:

1994r. – blok nr 5 i 6 – generatory 30 żłobkowe produkcji DOLMEL Wrocław (obecne oznaczenie typu: GTHW-230)

1996r. – blok nr 1 – generator 30 żłobkowy produkcji DOLMEL Wrocław (obecne oznaczenie typu: GTHW-230)

1996r. – blok nr 2 – generator 60 żłobkowy produkcji Elektrosiła (obecne oznaczenie typu: GTHW-230-2A)

1999r. – blok nr 8 – generator 60 żłobkowy produkcji Elektrosiła (obecne oznaczenie typu: GTHW-230-2A). wykonała firma ABB Dolmel Ltd z siedzibą we Wrocławiu (aktualna nazwa ALSTOM Power Sp. z o. o.).

Generatory 60 żłobkowe bloku nr 3 produkcji Elektrosiła typu TWW-200-2A nie były modernizowane, ich eksploatacja planowana jest do około 2015 roku.

W roku 2010 TurboCare Poland SA wyprodukował nowy stojan generatora dla bloku nr 7 i oznaczył go typem TWW-232. (S=272,9 MVA, P=232 MW, cos φ = 0,85)  Jest to zmodernizowana wersja 30 żłobkowego stojana TWW-200-2 z jednokierunkowym przepływem destylatu i nowym układem izolacyjnym w klasie ciepłoodpornosci F. Stojan aktualnie współpracuje z wirnikiem  generatora typu GTHW-230-2A.
Wszystkie generatory posiadają elektromaszynowe układy wzbudzenia ze wzbudnicą prądu przemiennego (WGT-2700-500) i prostownikiem diodowym. Na bloku 3  zainstalowane są analogowe regulatory wzbudzenia typu RKGT-82.

Bloki 1, 2, 5, 6, 7 i 8 wyposażone zostały w nowoczesne mikroprocesorowe regulatory wzbudzenia ETEF-200C produkcji Energotest Gliwice. Regulatory wzbudzenia wszystkich bloków są wyposażone w stabilizatory systemowe.

Napięcie zadane regulacji napięcia jest wypracowywane przez zainstalowany w stacji Krajnik zmodernizowany układ wtórnej regulacji napięcia stacji ARNE-2 produkcji IE Oddział Gdańsk, wykorzystujący zdolności regulacji napięcia generatorów oraz regulację przekładni autotransformatorów sprzęgających systemy napięciowe stacji. Układy regulacji bloków Elektrowni Dolna Odra spełniają wymagania IRiESP.

Foto: Generator typu gthw-230-2A

Wyprowadzenie mocy

Wyprowadzenie mocy to układ szynoprzewodów wraz z układami pomiarowymi, który łączy generator z transformatorem blokowym. Pomiędzy jednym a drugim znajduje się transformator zaczepowy, który z energii wyprodukowanej przez generator zasila urządzenia bloku, tzw. potrzeby własne. Zastosowano na blokach 1, 2, 5, 6, 7, 8  wyłączniki generatorowe które znajdują się pomiędzy generatorami a transformatorami .  Szynoprzewody ekranowane dodatkowo wyposażone są w instalacje nadciśnienia suchego powietrza pozwalają całkowicie wyeliminować niekorzystne zjawisko kondensacji pary wodnej wewnątrz szynoprzewodu. Zastosowanie wyłącznika generatora przyczynia się do zwiększenia bezpieczeństwa i dyspozycyjności bloku energetycznego (uproszczone operacje ruchowe, zasilanie układu potrzeb własnych z sieci, ograniczona ilość przełączeń zasilania potrzeb własnych na potrzeby ogólne i odwrotnie do niezbędnych, selektywne zabezpieczenia różnicowe dla generatora, transformatora blokowego oraz zaczepowego, ochrona i uniknięcie szkód pośrednich.

Rys: Wyłącznik Generatorowy

Transformatory blokowe

Transformatory blokowe są ostatnim ogniwem wytwarzania energii elektrycznej. Podwyższają napięcie generatorów do wartości napięć przesyłowych (110 kV, 220 kV i 400 kV) i łączą generatory
z siecią energetyczną. Modernizacje transformatorów blokowych bloków nr 1,2,7 i 8 polegały na wykonaniu: – nowych zmodernizowanych uzwojeń.

Cyfrowy Zespół Automatyki Zabezpieczeniowej bloku generator-transformator

Zespół CZAZ-GT zapewnia prawidłowe reagowanie na wszystkie rodzaje zakłóceń
i nienormalne stany pracy oraz spełnia funkcje wymagane od automatyki zabezpieczeniowej bloku generator – transformator. Zespół zawarty jest w dwóch szafach oznaczonych: CZAZ-GT-A i CZAZ-GT-B. 

Pomiary energii produkowanej przez elektrownię

Do rozliczenia energii elektrycznej „NETTO” służy system komputerowy.

Do zasilania liczników służą przekładniki kombinowane zabudowa­ne w ciągach wyprowadzenia mocy z poszczególnych gene­ratorów.  Przekładniki tzw. kombinowane, czyli łączące w jed­nym urządzeniu funkcję przekładnika prądowego i napięcio­wego z wewnętrzną izolacją gazową SF₆ i zewnętrznym izolatorem z gumy silikonowej ( izolator kompozytowy).

Zmiany układu zasilania

Modernizacja układu zasilania wiązała się z wymianą wyeksploatowanych rozdzielnic w układzie zasilania potrzeb własnych blokowych (bloki 1, 2, 5, 6, 7 i 8 ) i rozdzielni potrzeb ogólnych RR2 dla stworzenia warunków do zasilania urządzeń dla potrzeb IOS dla bloków 7 i 8 (2002 rok) i aktualnie dla zasilania IOS bloków 5 i 6 (drugi transformator TR 3a, 220/6 kV, 25 MVA , do zasilania rozdzielni RR2 – 2011 rok). Rozdzielnie potrzeb własnych były wymieniane sukcesywnie, razem z modernizacją bloków.  Zastosowanie znalazły rozdzielnice serii PREM -12, -14SM.

Urządzenia elektryczne, nastawnie i rozdzielnie

Energia elektryczna wyprowadzana jest poprzez rozdzielnię 110 kV – blok nr 1, 220 kV – bloki nr 2, 3, 5 oraz rozdzielnię 400 kV – bloki nr 6, 7, 8. Każda z tych rozdzielni ma podwójny układ szyn, a rozdzielnie 220 i 400 kV posiadają dodatkowo szynę obejściową. Scentralizowano prowadzenie ruchu bloków z oddzielnych nastawni (jedna na dwa bloki). Pozostałe nastawnie z których prowadzi się sterowanie instalacjami urządzeń pomocniczych elektrowni to: nastawnia ciepłownicza, nastawnia demineralizacji wody, nastawnia nawęglania, nastawnia odpopielania i nastawnia urządzeń elektrycznych dla potrzeb ogólnych elektrowni.