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 na siedmiu z ośmiu kotłów palniki dotychczasowe palnikami niskoemisyjnymi (na kotle nr 4 palniki niskoemisyjne produkcji RAFAKO, 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 1992 i 2006 – blok 4 (RAFAKO Racibórz, od dnia 11.04.2012 wycofany z eksploatacji)

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,
• blok nr 3 posiadają turbiny z regulacją mocy od 135 do 205 MW,
• 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;
  blok 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.

Turbina 13K215- Elektrownia Dolna Odra

Turbina 4UCK65 – Elektrowni 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 bloków 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 blokach 3 i 4 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

Foto: Transformator

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.