Letecký pohled na Černouhelnou elektrárnu Dětmarovice

Na pomezí Moravy a Slezska

Na dohled od polských hranic a přitom uprostřed husté aglomerace. To jsou Dětmarovice – jediná černouhelná elektrárna Skupiny ČEZ v České republice, která je spolehlivým dodavatelem tepla pro Bohumín a Orlovou. Poslední velkorysá modernizace provozu za 400 milionů korun navíc dává regionu jistotu bezpečných dodávek energií i pro další roky.

Samotné Dětmarovice (polsky Dziećmorowice, německy Dittmarsdorf) leží v historickém jazykovém babylonu na pomezí Moravy a Slezska. Odedávna se tu střetávaly nejrůznější středoevropské kultury, což mělo ve finále za následek národnostní soupeření a v průběhu 20. století bohužel i několikerou změnu státních hranic. Obec se tak po zániku Rakousko-Uherska nejdříve stala součástí Československé republiky, aby po mnichovském záboru byla začleněna do Polska, o rok později se stala součástí německé Třetí říše a po roce 1945 se opět vrátila do Československa. Moderní podoba obce vznikala pod taktovkou uhlobaronů Larischů, kteří byli majiteli Dětmarovic nepřetržitě od roku 1792 až do konce druhé světové války.

Státní hranice zůstala Dětmarovicím blízko dodnes. Od plotů vymezujících areál elektrárny je to skutečně jen několik desítek metrů k hraničním řekám Petrůvka (Piotrówka) a Olše (Olza). Rovinatá krajina díky leteckému panoramatickému záběru nabízí zajímavé pohledy prakticky do všech světových stran. Nejzajímavější jsou asi ty v jihovýchodním a východním směru, kde se ve vzdálenosti zhruba 30 kilometrů vypíná hradba Moravskoslezských Beskyd – a to od Velké Čantoryje (995 m. n. m.) nad Třincem, přes nejvyšší vrchol pohoří Lysou horu (1323 m. n. m.) až po kultovní Radhošť (1129 m. n. m.).

Mnohem blíže však leží jednotlivé sídelní celky celé severomoravské aglomerace a zároveň jedné velké černouhelné pánve, která stojí za rychlou industrializací oblasti v posledních 200 letech. Na jihozápadě se rozprostírá Ostrava, jihovýchodně leží Karviná a na západě vidíme jako na dlani Bohumín. Jihozápadně za Ostravou se směrem k Olomouci zvedá pásmo Oderských vrchů, západně ve směru na Opavu se rozkládá Hlučínsko, za nímž spíše tušíme, než vidíme, masiv Hrubého Jeseníku s dominantním Pradědem (1492 m. n. m.). Na severu prakticky hned za hranicí navazují velká polská města Wodzislaw Slaski, Biertultowy a Rybnik, v severovýchodním azimutu nás zaujmou lázně Jastrzebie-Zdrój.

Černouhelná elektrárna Dětmarovice

Elektrárnu Dětmarovice najdeme v severní, průmyslové části Dětmarovic, hned vedle hlavní železniční trati Bohumín - Žilina. Svým celkovým výkonem 800 MW, který zajišťují 4 výrobní bloky po 200 MW, je největší klasickou elektrárnou na území Moravskoslezského kraje i v rámci celé Moravy a současně nejvýkonnější elektrárnou spalující černé uhlí v České republice. Stavět se zde začalo v roce 1971, bloky byly postupně přifázovány do sítě od května 1975 až do listopadu 1976. Generálním projektantem stavby byl Energoprojekt Praha, dodavatelem stavební části VOKD Ostrava, technologie Škoda Plzeň. Elektrárna původně patřila do svazku Ostravsko-karvinských elektráren, od roku 1990 je samostatnou organizační jednotkou. Ekologizace spočívající v komplexním odsíření provozu byla dokončena v roce 1998. Všechny spaliny v elektrárně Dětmarovice procházejí několika zařízeními pro snižování emisí - jedná se o odstranění oxidů dusíku, oxidů síry a popílku.

Horkou dětmarovickou novinkou je v rámci České republiky unikátní modernizace denitrifikace spalin dokončená v létě 2015. Díky ní dojde ke snížení množství oxidů dusíku v exhalacích přibližně o 50 procent a umožní provoz elektrárny daleko za horizont roku 2020. Úpravy spalování snížily objem vzniklých oxidů dusíku a zbylé oxidy dusíky jsou odstraněny díky katalyzátoru. Na investici, která zajistí splnění i těch nejpřísnějších limitů, přispěla také Evropská unie – Fond soudržnosti v rámci Operačního programu Životní prostředí částkou 155,4 milionu korun.

Elektrárna ročně vyrobí okolo 2,5 TWh elektrické energie (což je spotřeba více než 700 000 domácností) a více než 700 TJ tepla, které se dodává zhruba 50 tisícům obyvatel měst Orlová a Bohumín. Výstavba horkovodu do Bohumína byla zahájena květnu 2009 a první dodávka se uskutečnila již na podzim 2010. Společná výroba elektrické energie a tepla v jednom cyklu, tzv. kogenerace, snižuje spotřebu paliva na vyrobenou jednotku energie a tím šetří i životní prostředí.

V zimě za velkých mrazů protéká teplárenskými ohříváky až 650 m³ horké vody za hodinu o teplotě až 140 °C. Celková roční dodávka tepla do Orlové se pohybuje kolem 400 TJ a do Bohumína kolem 200 TJ. Zbývajících více než 100 TJ tepla zásobuje vlastní elektrárnu a odběratele v okolí elektrárny.

Podívejte se na animaci fungování uhelné elektrárny!

Technologické zařízení elektrárny je chlazeno uzavřenými chladícími okruhy, tyto jsou doplňovány vodou z řeky Olše. Kromě výroby elektrické energie zajišťuje EDĚ i dodávky tepla v horké vodě pro vytápění lokality Orlová. Účinnost všech zařízení elektrárny je nezávisle a kontinuálně sledována a podléhá pravidelným kontrolám orgány státní správy a ochrany životního prostředí, jmenovitě dozoru České inspekce životního prostředí a Krajského úřadu moravskoslezského kraje. Elektrárna obdržela certifikát "Systém environmentálního managementu" a současně splňuje ISO 14001.

Ze spalovacích procesů probíhajících při výrobě elektřiny a tepla vznikají tzv. vedlejší energetické produkty (VEP), které jsou surovinou pro další zpracování a výrobu. Elektrárna Dětmarovice ročně vyprodukuje cca 400 000 tun VEP. Z tohoto množství je 90% popelovin, které jsou certifikovány a využívány ve stavebnictví především jako přísada do cementu, betonu či pórobetonu. Zbylých 10 % představuje energosádrovec, který je produktem odsíření z mokré vápencové vypírky a je využíván spolu s částí popelovin k rekultivačním účelům.

Vedle plnění svého hlavního poslání – výroby energií – je dětmarovická elektrárna také přirozeným kulturním a společenským centrem obce. Pravidelně se tu konají nejen Dny otevřených dveří, ale také nejrůznější trhy, setkání a další doprovodné akce.

Prohlédněte si VIDEO ze Dne otevřených dveří v Dětmarovicích!

Velín

Mozkem a řídícím centrem celé elektrárny jsou 2 velíny. Právě odtud míří pokyny do jednotlivých částí provozu. Z velínů jsou řízeny všechny čtyři energobloky a větší část společných zařízení.

Za plného provozu zde pracuje až 7 specialistů.

Celkový pohled na strojovnu

Strojovna elektrárny je osazena čtyřmi turbogenerátory (turbína + generátor). Každá turbína má jmenovitý výkon 200 MW, jmenovité otáčky 3000 n/min a je složena ze 3 dílů (vysoko, středo a nízkotlaký). Turbína zajišťuje přeměnu tepelné energie páry na energii mechanickou. Na společné hřídeli turbogenerátoru je uložen i hlavní generátor, který zajišťuje přeměnu mechanické energie na elektrickou - vyrábí elektrickou energii o napětí 15,75 kV.

Strojovna mezi TG1 a TG2

Přehřátá pára z kotle vstupující do vysokotlakého dílu turbíny má tlak 16,18 MPa a teplotu 535 °C. Za vysokotlakým dílem se vrací zpět do kotle, kde je znovu "ohřáta" na 535 °C a vstupuje do středotlakového a následně nízkotlakého dílu turbíny. Za nízkotlakým dílem turbíny pára o teplotě 30 °C kondenzuje v kondenzátoru zpět na vodu. Pro tento fyzikální děj je nutno v kondenzátoru udržovat velmi dobré vakuum. Voda z kondenzátoru je postupně ohřívána a čerpána do napájecí nádrže odkud ji turbonapáječka nebo dvě záložní elektronapáječky opět pod velmi vysokým tlakem (až 23 MPa) vrací do kotle.

Strojovna mezi TG3 a TG4 – kóta 0 m

Na výrobních blocích 3 a 4 je nově instalována tzv. technologie DENOx, Jedná se o jediné zařízení tohoto druhu v České republice, umožňující technologií selektivní katalytické redukce snížit emise oxidů dusíku. Pro vlastní oddělení NOx se využívá katalyzátor. Jako "startovací reagent" slouží malé množství čpavkové vody zastříkávané do spalin těsně před katalyzátory. Stejná technologie se používá i u dieselových motorů v kamionech – obchodní název "startovacího reagentu" je AdBlue.

Strojovna mezi TG3 a TG4 – kóta 10,8 m

Elektrárna Dětmarovice je zavázána plnit následující emisní limity:

• pro popílek (100 mg),
• oxidy síry (500 mg),
• oxidy dusíku (650 mg),
• oxidy uhlíku (250 mg).

Díky zmiňované technologii DENOx však elektrárna již nyní plně vyhovuje legislativním opatřením, která vejdou v platnost od 1. ledna 2016. Tyto limity stanovují mj. emise na 20 mg popílku, 200 mg oxidu síry a dusíku. Emisní limity podléhají parametrům BAT a BREF (požadavek na soulad s nejlepší dostupnou technikou), které jsou koordinovány se záměry Evropské unie.

Kotelna - mlýny

Průměrná denní spotřeba paliva na jeden blok dětmarovické elektrárny činí cca 1600 tun uhlí, což představuje asi 32 železničních vagonů. Uhlí se po rozemletí na velmi jemnou frakci spaluje v celkem 4 kotlích o výkonu 650 t páry/hod. Kotle jsou z produkce podniku Vítkovice, jsou průtlačné, dvoutahové, s granulační spalovací komorou. Jejich účinnost se pohybuje okolo 90 %, nejvyšší teplota v kotli je 1400 stupňů Celsia. Každý kotel má mlecí zařízení, které se skládá ze čtyř mlecích okruhů s kroužkovými mlýny o výkonu 33 t/h. Plný výkon kotle zajistí tři mlýny, čtvrtý je k dispozici jako záložní. Pro představu - jemnost mletí je identická s konzistencí polohrubé mouky.Kotle se "najíždějí" zemním plynem, k zapálení plynových hořáků se používá elektrická jiskra. V zadní části kotle na samostatné konstrukci jsou instalovány regenerační ohříváky typu Ljungstrom.

Kotelna 25 m

Každý kotel má 2 vzduchové a 2 kouřové ventilátory. Popílek se odděluje ve 4 větvích elektrostatických odlučovačů systému Lurgi.

Kotel vysoký 54 m je zavěšen na ocelových závěsech v budově kotelny vysoké 62 m. Při provozu se díky teplotní dilataci "prodlouží" o cca 15 cm. Výkon kotle je 650 tun páry za hodinu. Pára má teplotu 540 °C a tlak cca 17 MPa. Ze studeného stavu je výrobní blok schopen nafázovat (dodávat elektřinu do sítě) za 5,5 hodiny, při optimální situaci může být tato doba i výrazně kratší.

V kotelně ve výšce 25 m najdeme i část technologie pro snižování emisí dusíku – tzv. primární opatření. Tato opatření vhodným rozložením teplot a vzduchu ve spalovací komoře kotle brání vzniku nežádoucích oxidů dusíku, které následně není nutno ze spalin složitě odstraňovat.

Ze střechy elektroodlučovačů

Uvnitř elektroodlučovačů jsou sršící a usazovací elektrody připojené na velmi vysoké napětí (až 70 kV). Komory elektroodlučovačů jsou třísekcové. V první sekci se zachytí největší část popílku, v poslední sekci jsou zachyceny zbylé podíly prachových částic. Prolétající popílek se na sršicích elektrodách elektricky nabije a pak se elektrostatickou silou přitáhne na zavěšené deskové elektrody nabité na opačný náboj. Otáčivá kladiva oklepávačů periodicky oklepávají usazovací deskové elektrody, popílek padá do tlakových nádob a pneumatickou dopravou se odvádí do sil popílku.

Spaliny odcházejí z elektroodlučovačů do odsiřovací jednotky, kde se dále čistí. Obsah spalin se neustále monitoruje, sledován je obsah oxidů síry, prachu, oxidů uhlíku a oxidů dusíku.

Statisticky lze účinnost zařízení velice dobře demonstrovat. Během jednoho roku je v Dětmarovicích spáleno cca 1 milion tun uhlí, z něhož vznikne cca 200 000 tun popílku. Do komína však projde pouhých. 70 – 90 tun, tj. asi 0,04%, nebo-li cca 3 – 4 autocisterny.

Elektroodlučovače ze střechy kotelny

Na střeše kotelny jsou umístěny výfuky pojišťovacích ventilů z kotlů, a to jak vysokotlakých tak i středotlakých. Na horizontu vidíme čtveřici chladících věží o výšce 100 m. Za zády máme dva komíny určené pro odsířené spaliny a pro neodsířené spaliny. Každý z nich je vysoký 269 m a tvoří hlavní dominantu elektrárny.

Neodsířené spaliny vznikají v důsledku omezení technologie odsíření. V současnosti používané technologie odsíření totiž neumožňují odsiřovat spaliny při najíždění nebo naopak při odstavování bloků. Komín na neodsířené spaliny je proto používaný pouze několik desítek hodin ročně. Z komína na odsířené spaliny stoupají vyčištěné spaliny, Zařízení odsíření je dodávkou firmy Mitsubishi. Sestává ze dvou absorbérů (vždy jeden pro dva výrobní bloky). V provozu je od března 1998.

Ze střechy vidíme také chemickou úpravnu vody a tzv. demi stanici pro výrobu demineralizované vody. To je voda velmi vysoké čistoty a kvality zbavená všech iontově rozpustných látek a křemíku ve formě SiO₂. Demi voda je elektricky nevodivá. Používá se pro výrobu páry.

Uložení paliva ze střechy kotelny

Dodávky uhlí probíhají výlučně po železnici. Hlavními dodavateli je společnost OKD a také polští partneři. Výhradním palivem je černé uhlí, které má ve srovnání s hnědým uhlím více než dvojnásobnou výhřevnost, tzn. že k dosažení stejného tepelného výkonu stačí méně než polovina množství. Z obecného pohledu postačují zásoby černého uhlí v ostravsko-karvinském regionu a nejbližším polském regionu na následujících 100-150 let. Černé uhlí je také výhodnějším palivem s ohledem na objem přepravovaného množství, nižší množství vypuštěných emisí, které produkují kotle, nižší množství vyprodukovaných vedlejších energetických produktů (popílek, sádrovec). Tepelná energie je v černém uhlí podstatně více koncentrovaná, než v hnědém.

Černé uhlí je odebíráno v různých kvalitách, proto je po dovezení potřeba provést tzv. homogenizaci paliva, která probíhá při skladování, tzv. meziskládkování. Každé palivo musí projít skládkou. Procesem homogenizace je myšleno podélné ukládání paliva na skládku, přičemž následné odebírání probíhá diagonálně. Tím je zaručena jeho neměnná kvalita před dodáním do kotelny. Palivo v kotelně je následně semleto v mlecích linkách a poté fouknuto do kotle.

Na jednu skládku se vejde 100 000 tun paliva. Celková skladovací kapacita je tedy 300 000 tun paliva. Spotřeba paliva záleží na počtu provozovaných bloků a na požadovaném elektrickém výkonu bloků, vzhledem k tomu, že každý blok je schopen regulovat svůj výkon v pásmu od 100 - 200 MW, tak spotřeba paliva na jeden blok je od 1 000 - 2000 tun za den. Skládky se doplňují průběžně s ohledem na roční období a ekonomiku nákupu paliva.

Hlavní zauhlovací pásy zajišťují dodávku paliva pro všechny kotle elektrárny Dětmarovice.

Rozmrazovací tunel pro rozmrazení paliva v zimních měsících zajišťuje možnost vykládky paliva během zimního provozu na skládky.

Dekarbonizační stanice

Dekarbonizační stanice je stanice pro úpravu chladicí vody. Voda je čerpána z řeky Olše, vzdálené zhruba 6 km od elektrárny. Ze surového stavu se voda upravuje na chladicí vodu, podle požadovaných parametrů, a na demi vodu, kterou se napájí kotle. Průtok přes chladicí věže může být až 6 000 litrů za sekundu, chladicí řády mají průměr 2 m.

Vyvedení výkonu ze střechy kotelny

Vyrobená elektrická energie je pro přenosové účely transformována a vyvedena do čtyř linek na úroveň 110 kV. Flexibilní nastavení umožňuje přepínat jednotlivé bloky do jednotlivých linek. Výkon bloků je následně distribuován do okolních rozvoden velmi vysokého napětí.

Vyvedení výkonu

Výkon elektrárny je vyveden do čtyř linek 110 kV. Flexibilní nastavení umožňuje přepínat jednotlivé bloky do jednotlivých linek.

Chladicí věže

Na čtyři bloky elektrárny jsou připraveny čtyři chladicí věže. S ohledem na ekonomii provozu je však možné chladicí okruhy teoreticky pospojovat všemi možnými způsoby, tj. všemi čtyřmi chladicími věžemi je možné chladit jeden blok, nebo také všechny čtyři bloky mohou chladit dvě věže. Podle počtu provozovaných věží se mění ekonomie provozování bloků. Je potřeba, aby účinnost bloků byla co největší, podle toho se regulují také chladicí okruhy.

Součástí chladicího okruhu jsou také kondenzátory složené z celkem 15,5 km mosazných trubek. Jsou chlazeny vodou uzavřeného věžového okruhu s průtokem zhruba 6 000 l / s.

Nápověda

Stiskněte levé tlačítko myši a tahem volte úhel pohledu nebo použijte tlačítka klávesnice.

	přesune vás na přehled elektráren
	přesune vás na hlavní stránku elektrárny
	zobrazí informace o prohlížené části prohlídky
	zobrazí vaši polohu v elektrárně
	zobrazí galerii náhledů, stiskem šipky se přesunete ve výčtu náhledů
	přiblíží obraz
	oddálí obraz
	posune obraz doleva
	posune obraz nahoru
	posune obraz dolu
	posune obraz doprava
	nápověda
	zapne režim zobrazení na celou obrazovku