Zobacz elektrociepłownię EC II od kuchni. Tak powstaje ciepło

Historia bydgoskich elektrociepłowni sięga końca lat dwudziestych ubiegłego wieku. W 1929 r. oddano do eksploatacji elektrownię miejską na Jachcicach pod nazwą Elektrociepłownia Bydgoszcz I. Wobec rozrastającego się miasta i zwiększającego się zapotrzebowania na energię, zarówno wśród mieszkańców, jak i przemysłu, pod koniec lat 60 ubiegłego wieku rozpoczęła się budowa największej w mieście elektrociepłowni.

Na zdjęciu: widok ogólny na EC II od strony północno-wschodniej. Widoczny cały budynek maszynowni i kotłowni wraz z kominami. Po prawej stronie ,,dymiący'' parą wodą budynek chłodni wentylatorowej dla turbozespołu TG2 (z charakterystycznymi niebieskimi dyfuzorami na dachu)

Na lokalizacje wybrano wschodnie peryferia miastach. W dzielnicy Łęgnowo wycięto lasy tuż obok składnicy węgla funkcjonującej w czasie II wojny światowej dla niemieckiej fabryki zbrojeniowej D.A.G. Fabrik Bromberg. Miejsce wybrano nieprzypadkowo. Tu biegnie linia kolejowa tzw. kolei francuskiej nazywana także magistralą węglową, łącząca południe Polski (kopalnie) z północą (portami morskimi). Dodatkowo bliskość Brdy zapewnia stałą dostępność wody do procesów technologicznych.

Na zdjeciu: Widok z lotu ptaka w kierunku południowym na elektrociepłownię EC II przy ul. Energetycznej 1. Patrząc od prawej strony do lewej: linia kolei francuskiej - tzw. magistrala węglowa (między drzewami), bocznice kolejowe i wywrotnica wagonowa (do rozładunku dostaw węgla kamiennego). Skład węgla o pojemności 160-180 tys. ton oraz magazyn biomasy, budynki (tzw. przesyp i separatory) oraz taśmociągi i urządzenia gospodarki nawęglania. Komin pojedynczy i trójprzewodowy o wysokość 73 m. Niebieskie urządzenia na zdjęciu to elektrofiltry kotłów parowych (pomiędzy kominami a kotłownią). Elektrofiltr kotła wodnego (mniejszy, szary budynek/instalacja obok kotłowni kotłów wodnych). Budynki kotłowni: kotłów wodnych i kotłów parowych (wysokość 43 m). Maszynownia ma długość 168 m. Po lewej stronie kadru znajduje się rozdzielnia o napięciu 110 kV (do wyprowadzenia do sieci energetycznej energii elektrycznej wyprodukowanej w elektrociepłowni). W dolnej części kadru - estakada z rurociągami z parą technologiczną dla przemysłu i ciepła wodą dla miejskiego systemu ciepłowniczego.

Elektrociepłownia Bydgoszcz II rozpoczęła działalność w 1971 r. (21 lipca tegoż roku uruchomiono pierwszy kocioł i turbozespół). W ciągu ponad 40 lat pracy zakładu powstawały kolejne kotły i turbozespoły (ostatni turbozespół - TG2 w 2002 r.). W 2010 r. w efekcie przeprowadzonej konsolidacji Zespół Elektrociepłowni Bydgoszcz wszedł w skład spółki PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna Spółka Akcyjna. Koncern PGE GiEK SA składa się z centrali i 12 oddziałów zlokalizowanych na terenie dziewięciu województw. Są to kopalnie węgla brunatnego, elektrownie konwencjonalne oraz elektrociepłownie. Centrala spółki znajduje się w Bełchatowie. PGE GiEK SA jest z kolei częścią notowanej na warszawskiej giełdzie papierów wartościowych PGE Polskiej Grupy Energetycznej, największego koncernu w branży zaopatrującego w energię elektryczną ponad 5 mln klientów indywidualnych i biznesowych.

Na zdjęciu: Widok na elektrociepłownię od strony północno-wschodniej. Po lewej stronie widoczny budynek biurowy (w trakcie termomodernizacji), z tyłu fragment maszynowni. Po prawej stronie budynek kotłowni kotłów wodnych, w dolnej części zdjęcia - szatnia dla pracowników.

EC II to największa pod względem wytwarzanego ciepła i energii elektrycznej elektrociepłownia w Bydgoszczy. Moc cieplna osiągalna to 627 MWt (megawatów termicznych). Aktualne zapotrzebowanie miasta wynosi ok. 400 MWt, więc moc elektrociepłowni wystarcza do zabezpieczenia potrzeb na ciepło (ciepła woda i ogrzewanie) dla ok. 65 proc. mieszkańców (w tym ok. 90 proc. odbiorców podłączonych do miejskiej sieci ciepłowniczej). W 2013 r. wyprodukowano ponad 4,7 mln GJ (gigadżuli) ciepła w wodzie sieciowej.

Na zdjęciu: jeden z dwóch taśmociągów (tzw. mostów skośnych nawęglania), którymi transportuje się węgiel ze składu do zasobników przykotłowych. Jego długość to 128 m. W głębi widoczne elektrofiltry kotłów parowych oraz budynek kotłowni.

W EC II paliwem podstawowym jest węgiel kamienny (miał), dostarczany do zakładu transportem kolejowym. Wagony rozładowywane są za pomocą urządzenia zwanego wywrotnicą wagonową, która w ciągu 5-10 minut rozładowuje wagon z 60 tonami węgla. Każdy skład przywożący węgiel do zakładu,  składa się z 25 lub 40 wagonów. W 2013 r. zużyto ok. 350 tys. ton węgla. Taka ilość to prawie 5900 wagonów lub 147 składów pociągów o łącznej długości ok. 87 km.

Węgiel kamienny (miał) składowany jest w formie hałd (zwałów) do wysokości ok. 8-10 m za pomocą zwałowarki. Do jego załadunku wykorzystuje się ładowarkę kołowo-szynową typu ŁWKS-250 z kołem czerpakowym. Koło czerpakowe składa się z dziewięciu czerpaków o pojemności 250 dm sześc. każdy. Podczas jednego obrotu zostaje pobrane od jednej do dwóch ton węgla. Na zdjęciu jest widoczne ładowarka ŁWKS-250 (większa) i ładowarka rezerwowa (mniejsza).

W EC II energia elektryczna jest wytwarzana w tzw. wysokosprawnej kogeneracji, co oznacza, że jest produkowana w procesie skojarzonym z wytwarzaniem ciepła. Osiągalna moc elektryczna netto to 168 MW (brutto 182 MW). W 2013 r. w EC II wyprodukowano prawie 580 000 MWh energii elektrycznej. Dla zobrazowania tej wielkości: roczna ilość energii elektrycznej wyprodukowana w EC II wystarcza dla zasilenia około 190 tys. gospodarstw domowych zużywających średnio w roku do 3000 kWh energii elektrycznej. Kolejne porównanie: roczna produkcja energii elektrycznej w EC II jest wytwarzana w największej w Europie elektrowni konwencjonalnej w Bełchatowie, należącej do PGE GiEK, w ciągu 5-7 dni.

Na zdjęciu: Chłodnia wentylatorowa do chłodzenia wody obiegowej potrzebnej w instalacjach technologicznych i przemysłowych elektrociepłowni (np. w układach olejowych). W chłodni następuję rozproszenie wody na tzw. zraszalniku oraz schłodzenie za pomocą wentylatorów zamontowanych w dyfuzorach (na dachu).

W EC II podstawowymi kotłami są cztery kotły parowe typu OP-230 o łącznej wydajności 920 ton pary na godzinę. Podawanie węgla do kotłów jest zautomatyzowane. Do spalania stosuje się węgiel kamienny, który mieli się dodatkowo na pył w młynach węglowych. Po zmieszaniu z powietrzem wdmuchuje się do kotła. Temperatura spalania mieszanki paliwowo-powietrznej osiąga około 1800 stopni Celsjusza.

Na zdjęciu: Kotłownia, kocioł K4, poziom 0 m, młyny węglowe.

Kotły parowe zasilane są wodą pobieraną z Brdy, która poddana jest procesom dekarbonizacji i demineralizacji, pozwalającym dostosować jej parametry do wody destylowanej . W ciągu godziny w zależności od obciążenia do jednego kotła dopływa od 140 do 230 ton wody. Ciepło uzyskane ze spalania węgla podgrzewa wodę, która zamienia się w parę. Parametry produkowanej pary to: temperatura 540 stopni Celsjusza i ciśnienie 13,5 MPa (135 razy wyższe od ciśnienia atmosferycznego). Wytworzona para jest następnie przekazywana do turbin (turbozespołów), w których zostaje wykorzystana do produkcji pary technologicznej, o ciśnieniu 2,7 MPa i 1,0 MPa oraz ciepłej wody dla miejskiej sieci ciepłowniczej. Dodatkowo podczas produkcji ciepła każda z wirujących z prędkością 3000 obrotów na minutę turbin napędza generator, który wytwarza energię elektryczną.

Na zdjęciu: Kotłownia, kocioł K3, poziom 0 m, widok w górę na klatkę schodową. Widoczne schody wokół dźwigu towarowo-osobowego oraz strop kotłowni. Wysokość budynku to 43 m.

Kotłownia, kocioł K4, poziom 12 m, podajnik ślimakowy o wydajności do 14 ton węgla na godzinę. Podajnik podaje węgiel z zasobnika przykotłowego do młyna. Pojemność zasobnika to 120 ton. Przy maksymalnym obciążeniu pracującego kotła 230 ton pary na godzinę zgromadzony w zasobniku zapas wystarcza na około 10 godzin pracy.

Kotłownia, kocioł K3, poziom 0 m, z prawej strony układ suchego odżużlania, tzw. system MAC. Wewnątrz stalowej obudowy przenośnika znajduje się taśma, na którą spada żużel pozostały ze spalania węgla. Temperatura dopalającego się żużla na taśmie to ok. 200 stopni Celsjusza.

Kotłownia, kocioł K3, poziom 0 m, młyny węglowe typu pierścieniowo-kulowego. W każdym młynie znajduje się siedem kul. Każda ma średnicę 65 cm i masę ok. 780 kg.

Kotłownia, kocioł K3, poziom 0 m, układ suchego odżużlania tzw. system MAC, widoczne drzwi inspekcyjne przenośnika MAC i lej kruszarki żużla.

Maszynownia, poziom 8 m, widok na generator G4 (po lewej stronie) ,w głębi turbozespół TG3, poniżej (w cieniu) wyprowadzenie mocy z generatora G4.

Maszynownia, poziom 8 m, widok na turbozespół TG5. Poniżej, na poziomie 0 m widoczne wymienniki podturbinowe XA5 i XB5 (srebrne zbiorniki). Po prawej stronie pompy i instalacje układu olejowego wraz ze zbiornikiem o pojemności 14 m sześc. (14 tys. litrów oleju), pośrodku stanowisko wodorowe dla układu chłodzenia generatora.

Maszynownia, poziom 8 m, widok na turbozespół TG3. Poniżej na poziomie 0 m widoczne pompy wody zasilającej dla kotłów K3 i K4. Pompy są napędzane największymi w elektrociepłowni silnikami, o mocy 2 MW. Wydajność pompy zawiera się w zakresie od 140 do 250 ton wody na godzinę.

Maszynownia, poziom 8 m, widok na generator G3, z przodu widoczna osłona szczotkotrzymacza. Pod osłoną znajdują się układ szczotek doprowadzających prąd wzbudzenia do generatora, wartość prądu wzbudzenia przy obciążeniu znamionowym to 1678 amperów.

Maszynownia, poziom 8 m, armatura ręczna w układzie regeneracji wysokoprężnej XW.

Maszynownia, poziom 8 m, widok na turbinę nr 5 (TG5), na pierwszym planie stojak przedni turbiny, po lewej i prawej stronie widoczne zawory regulacyjne części WP i SP wraz z instalacjami olejowymi.

Maszynownia, poziom 8 m, widok ogólny hali turbozespołów, na pierwszym planie turbozespół TG5, moc czynna generatora to 55 megawatów, prędkość obrotowa - 3000 obrotów na minutę.

Pamiątkowa fotografia na tle turbozespołu TG5. Po lewej stronie widoczny fragment turbiny (część SP) oraz zawory regulacyjne części SP, po prawej stronie generator G5.

Maszynownia, poziom 8 m, widok na generator G5, na pierwszym planie osłona szczotkotrzymacza. 1999 to rok uruchomienia turbozespołu TG5.

Centralna Dyspozytornia Ciepła (CDC), stanowisko główne sterowania układami do wyprowadzenia wytworzonego ciepła (pary i ciepłej wody) do odbiorców oraz stanowisko do sterowania turbozespołem TG5. W tle widoczne stanowiska sterowania turbozespołami TG2 i TG3. Monitoring i sterowanie pracą urządzeń oraz instalacji elektrociepłowni prowadzone jest przez obsługę 24 godziny na dobę.

Rozdzielnia R 110 kV (110 tys. woltów), widoczny szynoprzewód wyprowadzający energię elektryczną z generatora G4 oraz aparatura na rozdzielni. W elektrociepłowni energia elektryczna jest produkowana w generatorach w skojarzeniu z procesem produkcji ciepła w turbinach. Po transformacji (przetworzeniu) napięcia, energia elektryczna jest przesyłana za pośrednictwem systemu energetycznego do innych rozdzielni oraz do odbiorców końcowych.

W Oddziale Zespół Elektrociepłowni Bydgoszcz procesy technologiczne prowadzone są w taki sposób, by zminimalizować ich negatywne oddziaływanie na środowisko. W ostatnich latach zmodernizowano większość elektrofiltrów. Gwarantowana skuteczność odpopielania wynosi powyżej 99,5 proc. Pomiar emisji zanieczyszczeń do powietrza odbywa się za pomocą aparatury do ciągłego monitoringu spalin. Na kotłach parowych zainstalowane są palniki o obniżonej emisji tlenków azotu. Dodatkowym czynnikiem zmniejszającym emisję zanieczyszczeń jest spalanie paliwa o odpowiednich parametrach, w tym o zmniejszonej zawartości siarki. Właśnie trwa budowa instalacji odsiarczania spalin, co pozwoli na dalsze ograniczenie emisji tlenku siarki. Na zdjęciu: jeden z dwóch kominów w elektrociepłowni. Jego wysokość to 73 m.

Dziękuję dyrektorowi Oddziału PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna - Oddział Zespół Elektrociepłowni Bydgoszcz Ryszardowi Popowskiemu oraz pracownikom firmy za pomoc w realizacji materiału.