Popis materiálovej skupiny.
Súčasná materiálová skupina obsahuje zariadenia na odstraňovanie oxidu siričitého zo spalín, produkovaných v tepelných elektrárňach používajúcich spaľovanie uhlia a/alebo vykurovaciu naftu, založené na procese s mokrým vápencom a sadrou v otvorenom absorbéri so sprchovacou vežou s kapacitou najmenej 1 000 000 Nm³/h in-situ oxidácie sulfitov/bisulfitov na sulfát vápenatý (sadru).
Zariadenia na odsírenie spalín majú byť poskytované kompletne spolu so všetkými mechanickým a elektrickým automatizačným vybavením, rozsah prác má obsahovať inžinierstvo, výrobu, skúšky a dohľad nad činnosťami v dielňach aj na mieste realizácie.
Činnosti súvisiace s výstavbou a uvedením do prevádzky môžu aj nemusia byť zahrnuté do rozsahu prác; pokiaľ nie sú zahrnuté, Dodávateľ musí poskytnúť všetky informácie a pokyny, potrebné pre tretiu stranu, aby mohla vykonať tieto činnosti a musí kontrolovať a dohliadať vlastným personálom, že tieto činnosti sú vykonávané v zhode s definovanými predpismi.
Hlavné technické charakteristiky.
Každý zo systémov pre odsírenie spalín, musí obsahovať nasledovné:
— absorbér, technológia sprchovacej veže založená na procese vlhký vápenec-sadra, s in-situ oxidáciou sulfitov na sulfáty a s recirkuláciou absorpčnej kvapaliny pripravenej z vápencovo-sádrovej suspenzie (požaduje sa dokončenie oxidácie sulfitov/bisulfitov na sulfáty taktiež pre absorpčnú kvapalinu). Efektivita odstraňovania oxidov síry a maximálne povolené koncentrácie ostatných nečistôt v čistených spalných plynoch (zvlášť časticových) bude definovaný ENELom v dokumentácii k ponukovému konaniu pre každý konkrétny projekt. Vo všeobecnosti, požiadavky sa budú držať línie pre najlepšiu výkonnosť, ktorá môže byť dosiahnutá daným procesom,
— pomocné vybavenie absorbéra: rúry a klapky spalíny, potrubie a ventily, dúchadlá oxidačného vzduchu, miešadlá, čerpadlá, nástavce, odvlhčovače, atď.
Hlavné recirkulačné čerpadlá absorbéra a odvodňovacie systémy sadry (hydrocyklóny a vákuové pásové filtre) môžu a nemusia byť zahrnuté rozsahu dodávky, v závislosti od požiadaviek konkrétneho projektu; ak nie sú súčasťou, požaduje sa od Dodávateľa vývoj príslušného podrobného inžinieringu, ktorý bude sprístupnený v ponukovej dokumentácii ENELu (Technické špecifikácie objednávky) a poskytnutie kompletnej technickej odbornej asistencie ENELu počas etapy objednávania, výstavby a uvádzania do prevádzky,
— oporné konštrukcie,
— elektrické a automatizačné systémy.
Vo všeobecnosti sú z rozsahu prác vyradené ventilátory dodávky/odťahu spalín z/do absorbéra, systém drvičky mokrého vápenca, hospodárstvo odpadovej vody, budovy (ale funkčný návrh má byť poskytnutý).
Funkčné a výrobné charakteristiky materiálovej skupiny:
— odsírenie spalín musí byť navrhnuté so životnosťou na 25 rokov, pre prevádzku 8 000 hodín ročne a veľký počet studených štartov v roku.
Prevádzka zariadenia na odsírenie spalín má byť pokiaľ možno automatizovaná z dozorne elektrárne a má vyžadovať minimálne zásahy operátorov.
V prípade poruchy jednotlivých aktívnych komponentov, musí byť zariadenie na odsírenie spalín schopné správnej prevádzky v zhode s garantovanou výkonnosťou. Preto musia byť všetky aktívne komponenty, pracujúce v normálnej prevádzke, zastúpené záložne.
V miere, ako je to možné, musí byť porucha komponentov rozpoznaná automatizovaným systémom a nasadenie záložného komponentu má byť automatizované.
Vo všeobecnosti musí byť garantovaná výkonnosť dosiahnutá aj s jedným odstaveným recirkulačným čerpadlom absorbéra a bez použitia chemických aditív, odlišných od vápenca. V závislosti od konkrétneho projektu však môže byť požadované pridanie základných organických kyselín, aby sa zvýšila efektivita odstraňovania SO2 a/alebo znížila spotreba energie.
Má byť umožnené zmeniť prevádzkový počet hlavných recirkulačných čerpadiel a príslušných sprchovacích rovín, tak aby bolo možné zvládnuť rozdielnu koncentráciu vstupujúceho SO2.
pH absorpčnej suspenzie musí byť kontrolované pomocou nástreku vápenca do absorbéra pri hodnote menšej než 5,6; konkrétne musí byť nástrek vápenca do absorbéra riadený, popri režime založenom na spätnej väzbe na princípe pH, aj spôsobom náprednej regulácie, berúc do úvahy prietok plynu a koncentráciu SO2 a ich zmeny počas prechodových podmienok, aby sa zmenšili fluktuácie pH v absorbéri a tým aj priechod SO2 na výstup z absorbéra.
Koncentrácia chloridov má byť riadená odtokom vody nasmerovanej do hospodárstva odpadovej vody na maximálnu mieru, ktorá v závislosti na konkrétnom projekte, môže byť až 50 000–60 000 ppm.
Konštrukčné materiály absorbéra a komponentov v dotyku s procesnými médiami musia byť plne odolné voči korózii/erózii a musia byť vybrané Dodávateľom v zhode so smernicami danými v Technickej špecifikácii ENELu. Hlavné používané materiály sú: kovové zliatiny odolné voči korózii s vysokým obsahom Cr-Mo, polypropylén, guma, obloženie z vinyl-esterovej živice, GRP, karbid kremíka.
Absorbér.
Usmerňovacie plechy a/alebo smerovacie tyče na vstupe do absorbéra a/alebo prstence na stenách absorbéra musia byť inštalované tak, aby bol zabezpečený rovnomerný rozvod toku plynu do kontaktnej zóny kvapalina/plyn a zamedzil sa fenomén by-pasu/prekĺznutiu plynných spalín vo vnútri absorbéra.
Nádrž má byť navrhnutá tak, aby minimalizovala usadzovanie pevných častíc vo vnútri absorbéra: Tvar absorbera, umiestnenie miešadiel, atď. musia byť navrhnuté tak, aby sa zabránilo vzniku mŕtvych oblastí.
Z oboch spomenutých príčin musí byť vykonaná optimalizácia fluidnej dynamiky v rámci etapy inžinieringu pomocou modelov fluidnej dynamiky.
V miere ako je to možné, má byť vybraná rýchlosť spalných plynov vo vnútri absorbéra, aby sa minimalizovalo množstvo vlhkosti prechádzajúce po prúde cez odlučovače kvapiek.
Absorbér má byť vybavený výpustom dimenzovaným na vypustenie plného prietoku vzduchových dúchadiel, keď sú uzavreté klapky v prívodnom vedení spalín. Výpust musí byť automaticky otvorený, kedykoľvek sú klapky uzavreté a vznikne vysoký tlak. Vzduchové dúchadlá musia byť zastavené, kedykoľvek vznikne vysoký tlak. Navyše musí byť absorbér chránený voči pretlakovaniu pomocou iných vhodných zariadení.
Núdzový chladiaci systém.
Systém má zabezpečiť nástrek vody do ústia absorbera, aby sa zabezpečila dostatočná redukcia teploty plynu, za predpokladu teplotného priechodu vstupného plynu a výpadku hlavnej cirkulácie suspenzie. Voda musí byť uskladnená vo zvýšenom zásobníku pri atmosférickom tlaku alebo v zásobníku pod natlakovaným vzduchom.
Množstvo vody, ktoré má byť uskladnené a nastrieknuté, musí byť ustanovené za predpokladu konvenčného plného nominálneho prietoku plynu počas celého trvania teplotného priechodu.
Oxidácia a dúchadlá.
Hlava dúchadla musí byť navrhnutá s vhodnou rezervou (okolo 2 m H20), berúc do úvahy maximálnu úroveň suspenzie a hustotu.
Množstvo vzduchu potrebné pre sulfitovú oxidáciu musí byť stanovené za predpokladu maximálneho obsahu SO2 a minimálneho obsahu O2 v spalinách.
Čas prevádzky uplynutý pri zastavenom dúchadle nesmie prekročiť 15 sekúnd.
Systém distribúcie oxidačného vzduchu
Pre celú cirkulujúcu suspenziu sa vyžaduje kompletná oxidácia sulfitov na sulfáty.
Pred distribúciou do suspenzie musí byť oxidačný vzduch ochladený pomocou nasýtenia sprchovaním vysokokvalitnou priemyselnou vodou. Musí byť monitorovaná teplota prúdu odtekajúcej sprchovacej vody.
Vzduch má byť nastreknutý do suspenzie cez oxidačné potrubia alebo iným systémom ktorý zabezpečí dokonalú distribúciu vzduchu do suspenzie (napr. široko otvorené rúry pred miešadlami), čo vytvorí rozptyl vzduchových bublín v suspenzii.
Každá vetva rozvodného potrubia musí byť vybavená kontinuálnym meraním prietoku vzduchu a alarmom v prípade detekcie nízkych hodnôt.
Nástrekové rúry majú byť vybavené uzatváracími ventilmi a prípojmi na stlačený vzduch/natlakovanú vodu pre prípad prieplachu potrubia, pokiaľ dôjde k upchaniu (je prijateľný aj manuálny systém).
Môže byť navrhnutá alternatívna konfigurácia oxidačného systému, za predpokladu že tieto alternatívne riešenia sú veľmi dobre overené, s referenčným záznamom dlhého prevádzkového času a že je rozvodná sieť oxidačného vzduchu umiestnená v kvapalnej zóne nad rozhraním kvapalina/pevná fáza, ktoré vzniká v dôsledku usadzovania pevnej látky.
Miešadlá.
Absorbéry, zásobníky a odpadové jamy, ktoré obsahujú suspenziu s viac ako 1 % pevných látok, budú vybavené mechanickými miešadlami, poháňanými motoricky.
Pre absorbér a zásobníky suspenzie bez rezervy, musí byť počet a umiestnenie miešadiel definované tak, že v prípade poruchy jedného miešadla, zabezpečia ostatné minimálnu intenzitu miešania, nevyhnutnú pre pokračovanie prevádzky zariadenia. Oprava poškodeného miešadla (motor a tesnenie) musí byť umožnené počas prevádzky absorbéra/zásobníka.
Miešadlá pre odpadové jamy budú jednotlivé bez rezervy a núdzové miešanie bude zabezpečené pomocou vzduchu.
Lopatky miešadiel majú byť uložené v kvapalnej zóne nad rozhraním kvapalina/pevná fáza, ktoré vzniká v dôsledku usadzovania pevnej látky v prípade odstávky miešadiel. V každom prípade musí návrh miešadla uvažovať s maximálnym krútiacim momentom pri nábehu s lopatkami pokrytými usadenou pevnou látkou.
Odlučovače kvapiek.
Každý absorbér musí mať eliminátor vlhkosti, ktorý sa skladá z dvoch alebo troch stupňov (v závislosti od maximálneho zostatku kvapaliny, požadovaného konkrétnym projektom).
Profil odvlhčovačov musí zabezpečovať minimalizáciu usadzovania pevnej látky a umožniť plný prienik vody zo sprchových dýz, použitej pre čistenie.
Musí byť v rámci možností zabezpečená rovnorodá rýchlosť plynu v celej sekcii odvlhčovačov na každom stupni.
Odlučovač kvapiek musí byť navrhnutý s vhodnou rezervou medzi priemernou „čelnou rýchlosťou“ pri maximálnej záťaži plynom a „prenosnou rýchlosťou“ (rýchlosť pri prekročení ktorej dochádza k prenášaniu častíc separovaných eliminátorom vlhkosti).
Roviny so sprchovými dýzami a hlavné cirkulačné čerpadlá.
Sprchové dýzy musia byť usporiadané na rovinách, každá v rôznej výške. Môže byť akceptované alternatívne riešenie s dvomi rovinami v rovnakej výške, za predpokladu že môže byť dosiahnutá zaručená výkonnosť pri MCR s ktorýmkoľvek čerpadlom a/alebo ktoroukoľvek lavicou mimo prevádzky.
Vzdialenosť medzi každou úrovňou musí umožniť prístup údržbárskeho personálu. Usporiadanie sprchových dýz v každej úrovni musí zabezpečiť vzájomné prekrytie sprchových dýz a kompletné pokrytie sekcie absorbéra.
Systém sprchových dýz a systém recirkulačného čerpadla musí byť navrhnutý tak, aby zabezpečoval konštantný prietok k dýzam za všetkých prevádzkových podmienok (t. j. poruchy ktoréhokoľvek čerpadla, prevádzky pri čiastočnej záťaži so zníženým počtom čerpadiel, nižšou koncentráciou SO2 na vstupe než bola projektovaná hodnota, MPR so všetkými čerpadlami v prevádzke).Systém musí byť navrhnutý tak, aby zabezpečoval správnu prevádzku v podmienkach kedy najmenej 3 % sprchových dýz, pri náhodnom rozložení na rôznych rovinách, nepracuje správne (kompletne upchané dýzy alebo úplne pokazené).
Dodávateľ môže optimalizovať hlavu každého čerpadla. V takomto prípade musia byť všetky čerpadlá rovnakého typu a budú sa líšiť iba lopatkovým kolesom.
Veľkosť čerpadiel musí byť definovaná Dodávateľom v zhode s maximálnou hodnotou uvedenou ENELom v ponukových dokumentoch.
Na strane sania hlavných recirkulačných čerpadiel absorbéra musia byť inštalované filtre.
Dávkovací systém vápencovej suspenzie
Musia byť poskytnuté dva záložné okruhy (iba jeden bude v prevádzke, odstavený okruh musí byť ponechaný prázdny).
Pre každý absorbér musia byť inštalované dve záložné dávkovacie stanice vápencovej suspenzie, každá pripojená na obidva okruhy. Každá stanica sa musí skladať z ovládacieho ventilu a uzavieracích ventilov. Musia byť poskytnuté taktiež záložné prietokové merania.
Vápencová suspenzia má byť dávkovaná automaticky, berúc do úvahy jej hustotu a výpočet požadovaného množstva na základe prietoku plynu, vstupnej a výstupnej koncentrácie SO2. Pokiaľ sa hodnota pH suspenzie vo vnútri absorbera odchýli mimo pevného rozmedzia, ovládanie pridávania vápencovej suspenzie bude príslušne korigované.
Extrakčný systém sadrovej suspenzie.
Sadrová suspenzia musí byť extrahovaná vyhradenými čerpadlami (1 v prevádzke + 1 rezervné pre každý absorbér) a dodávaná do odvodňovacej stanice sadry potrubím slučkového okruhu (1 pre každý absorbér), udržiavajúc extrakčné čerpadlá neustále v prevádzke a odkloniac sadrovú suspenziu na odvodňovaciu stanicu alebo späť na recykláciu do absorbéra, kvôli kontrole hustoty suspenzie vo vnútri absorbéra.
Prietokové hodnoty v slučkovom okruhu a priemery musia byť zvolené tak, aby pomer maximálna/minimálna rýchlosť suspenzie v každom bode slučky nebol vyšší než 2/1 za každých prevádzkových podmienok (včítane plnej recirkulácie sadrovej suspenzie do ABS).
V prípade vypnutia extrakčného systému, musí byť celé potrubie slučky automaticky prepláchnuté vodou.
Odvodnenie sadry.
Systém má pozostávať zo sústav hydrocyklón (primárnych a sekundárnych) pre zvyšovanie koncentrácie pevnej fázy a separáciu jemných častíc pevnej fázy a z vákuových pásových filtrov.
Pre pásový filter musí byť vyhradené podtlakové čerpadlo, doplnené o potrebné príslušenstvo. Podtlakové čerpadlá majú byť typu s uzavretým okruhom kvapaliny.
Pásové filtre majú pracovať s premenlivou rýchlosťou kvôli kontrole hrúbky filtračného koláča na páse, meranej príslušným prístrojovým vybavením. Pás sa musí pohybovať na napínacom bubne a pohonnom bubne, ovládanom elektrickým motorom riadeným elektronickým prevodníkom frekvencie pre dosiahnutie rôznej rýchlosti. Musí byť poskytnutý monitorovací systém pre kompletne automatickú reguláciu rýchlosti pásu, ako funkcie zahusťovania sadry a prevádzkového času filtračného cyklu.
Vákuum musí pôsobiť v celej šírke pásu cez drenážny systém vytvorený zo žliabkov a dier. Vyžaduje sa systém s efektívnou vákuovou tesnosťou a nízkym trením.
Na vstupe filtra musí byť inštalovaná násypka, ktorá zabezpečí rovnorodú distribúciu sadrovej suspenzie vychádzajúcej zo sústavy hydrocyklón na pásový filter.
Sadrový koláč, ktorý sa vytvorí na pásovom filtri, sa musí dvojstupňovo prepierať priemyselnou vodou, aby sa maximálne znížil obsah rozpustných nečistôt v sadre.
Po vyložení koláča sa musí filtračná tkanina prepierať priemyselnou vodou z každej strany pomocou systému sprchovej vodnej práčky skriňového typu, posunutím po celej dĺžke gumeného pásu.
Kódy a štandardy.
Referenčné kódy a štandardy pre zariadenia, ktoré sú predmetom rozsahu prác sú uvedené nasledovne:
— materiály: EN, UNI, A8ME,
— tlakové zariadenia: I8PE8L, PED,
— elektrické zariadenia: IEe, eEI, NEMA,
— prehliadky a skúšky: A8ME (PTe 40), IEe,
— protipožiarne: UNI, NFPA.
