120 ton stali, ponad 12 kilometrów rur, przeszło 30 kilometrów spoin i skomplikowana operacja transportowa. Do Gliwic dotarły główne elementy kotła wielopaliwowego, który stanie się technologicznym sercem Parku Zielonej Energii – największej inwestycji w historii PEC-Gliwice.
To właśnie gliwickie przedsiębiorstwo ciepłownicze realizuje przedsięwzięcie, które zasadniczo zmieni sposób produkcji ciepła dla miasta. Po wymagającej operacji transportowej kotła rozpoczyna się kolejny etap – precyzyjny montaż i połączenie wszystkich elementów w jeden układ technologiczny.
– Park Zielonej Energii to jedna z najważniejszych inwestycji w przyszłość Gliwic. Jej znaczenie wykracza daleko poza budowę nowoczesnego źródła ciepła. To przede wszystkim inwestycja w bezpieczeństwo energetyczne mieszkańców, większą niezależność od paliw kopalnych i bardziej efektywne gospodarowanie zasobami. Chcemy, aby Gliwice były miastem nowoczesnym, odpowiedzialnym środowiskowo i przygotowanym na wyzwania kolejnych dekad – mówi Katarzyna Kuczyńska-Budka, prezydent Gliwic.
Od projektu do 120 ton stali
Kocioł wielopaliwowy, który będzie jednym z najważniejszych elementów nowego bloku energetycznego Parku Zielonej Energii, został wyprodukowany w zakładach ENITEC w Porębie koło Zawiercia oraz KOTŁOMONTAŻ w Siemianowicach Śląskich. Urządzenie powstało na podstawie projektu i technologii dostarczonych przez niemiecką firmę Oschatz Power GmbH, członka konsorcjum realizującego inwestycję na zlecenie PEC-Gliwice.
Skala urządzenia jest imponująca. Sam kocioł waży około 120 ton, a łączna powierzchnia jego ścian szczelnych wynosi 648 metrów kwadratowych. To powierzchnia większa niż trzy korty tenisowe razem wzięte.
Do jego produkcji wykorzystano dokładnie 12 725 metrów rur stalowych. Na zautomatyzowanych liniach spawalniczych wykonano 30 740 metrów spoin. Po uwzględnieniu dodatkowych prac spawalniczych wykonywanych ręcznie łączna długość połączeń spawanych sięga około 40 kilometrów.
W procesie produkcyjnym powstało także 1650 giętych kolan rurowych, do których wykorzystano około 4650 metrów rur oraz 1350 otworów wykonanych za pomocą precyzyjnych obrabiarek CNC.
Te liczby obrazują nie tylko rozmiary urządzenia, ale również stopień skomplikowania jego konstrukcji. Kocioł parowy jest zespołem współpracujących ze sobą elementów ciśnieniowych, powierzchni ogrzewalnych i układów technologicznych, których właściwe wykonanie oraz połączenie ma kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa, sprawności i niezawodności przyszłej instalacji.
– Kiedy mówimy o ponad 12 kilometrach rur i przeszło 30 kilometrach spoin, trudno wyobrazić sobie rzeczywistą skalę tego urządzenia. Aby lepiej zobrazować jego rozmiary, wystarczy wspomnieć, że gdyby jeden z największych modułów kotła ustawić pionowo, miałby około 20 metrów wysokości, czyli mniej więcej tyle, co sześciopiętrowy budynek, i aż 5 metrów szerokości. A przecież to tylko jeden z elementów całej konstrukcji! Nie chodzi jednak wyłącznie o imponujące gabaryty. Każdy z tysięcy elementów musi zostać wykonany z odpowiednią dokładnością i zgodnie z dokumentacją techniczną. W przypadku kotła parowego, który będzie pracował w warunkach wysokiej temperatury i ciśnienia, jakość wykonania ma fundamentalne znaczenie – wyjaśnia Adam Sosnowski, rzecznik prasowy PEC-Gliwice.
Transport, w którym każdy metr ma znaczenie
Przewiezienie tak dużego urządzenia z Poręby do Gliwic stanowiło osobne wyzwanie logistyczne. Ze względu na masę i wymiary kotła jego główne elementy zostały podzielone na trzy wielkogabarytowe moduły, transportowane specjalistycznymi zestawami drogowymi.
Najcięższy z przewożonych elementów ważył blisko 60 ton, miał około 20 metrów długości i około 5 metrów wysokości. Długość zestawu transportowego wraz z ładunkiem sięgała około 40 metrów. Przewóz takiej konstrukcji wymagał nie tylko odpowiednio dobranego pojazdu, ale przede wszystkim szczegółowego zaplanowania całej operacji.
Organizatorzy transportu musieli uwzględnić między innymi szerokość i nośność dróg, promienie skrętu, parametry skrzyżowań, rond i wiaduktów oraz infrastrukturę znajdującą się w bezpośrednim sąsiedztwie trasy przejazdu. Szczególnym wyzwaniem było manewrowanie zestawami transportowymi, których długość znacznie przekracza wymiary typowych samochodów ciężarowych.
Przygotowanie takich przewozów obejmuje również uzyskanie wymaganych zezwoleń, organizację pilotażu i zabezpieczenie poszczególnych etapów przejazdu. Transport elementów kotła realizowała wyspecjalizowana firma zewnętrzna.
Po dotarciu na teren ciepłowni PEC-Gliwice przy ul. Królewskiej Tamy moduły kotła zostały zamontowane w powstającej konstrukcji nowego bloku energetycznego. Ich przemieszczanie i osadzanie wymaga zastosowania ciężkiego sprzętu dźwigowego oraz odpowiedniej koordynacji prac prowadzonych na placu budowy.
Kocioł na budowie. I co dalej?
Dostarczenie głównych elementów kotła do Gliwic nie oznacza zakończenia prac nad urządzeniem. Przeciwnie – rozpoczyna jeden z najbardziej wymagających etapów, podczas którego poszczególne moduły zostaną wyregulowane i połączone w jedną konstrukcję.
– Dostarczenie głównych modułów kotła do Gliwic było bardzo widowiskowe, ale nie mniej wymagające są prace, które właśnie są prowadzone. Przy tego rodzaju konstrukcjach kolejność czynności ma ogromne znaczenie. Najpierw trzeba zakończyć montaż niezbędnych elementów i konstrukcji nośnej, następnie bardzo precyzyjnie ustawić i wyregulować moduły kotła. Dopiero wówczas będziemy mogli przystąpić do właściwego spawania. Trzeba pamiętać, że mówimy o urządzeniu, które w przyszłości będzie pracowało pod wysokim ciśnieniem i w temperaturze przekraczającej 400 stopni Celsjusza. Tutaj nie ma miejsca na improwizację – wyjaśnia Adam Sosnowski.
Po zakończeniu montażu zasadniczej konstrukcji kotła wykonawcy będą realizować kolejne połączenia technologiczne, instalować osprzęt i integrować urządzenie z pozostałymi elementami bloku energetycznego. Przed uruchomieniem niezbędne będzie przeprowadzenie wymaganych kontroli jakości, badań, prób ciśnieniowych oraz rozruchów technologicznych.
Jak działa kocioł wielopaliwowy?
Kocioł, który stanie się technologicznym sercem Parku Zielonej Energii, jest urządzeniem parowym, rusztowym i wielopaliwowym. Jego podstawowym zadaniem będzie przekształcanie energii chemicznej zawartej w paliwie w energię pary wodnej, wykorzystywanej następnie do produkcji ciepła sieciowego i energii elektrycznej.
Podstawowym paliwem będzie odpowiednio przygotowana frakcja energetyczna odpadów komunalnych, nienadająca się do dalszego recyklingu określana jako pre-RDF. Instalacja będzie mogła wykorzystywać również inne odpowiednio przygotowane paliwa alternatywne, w tym rozdrobnione odpady wielkogabarytowe oraz w ograniczonym zakresie osady ściekowe.
Proces spalania odbywać się będzie na ruszcie schodkowym, wyposażonym w układ doprowadzania powietrza do poszczególnych stref. Odpowiednio kontrolowany przebieg spalania umożliwi wykorzystanie paliw o zróżnicowanym składzie i właściwościach energetycznych.
Energia uwalniana podczas spalania będzie przekazywana do układu wodno-parowego kotła. Woda, przepływając przez kolejne powierzchnie ogrzewalne, zostanie zamieniona w parę, a następnie przegrzana do parametrów wymaganych przez turbinę parową.
Zgodnie z parametrami projektowymi instalacji kocioł ma wytwarzać około 25 ton pary na godzinę, o temperaturze około 400°C i ciśnieniu 40 barów. Para zostanie skierowana do turbiny napędzającej generator energii elektrycznej o mocy nominalnej 4 MWe. Następnie jej energia zostanie wykorzystana w wymiennikach ciepła do podgrzewania wody krążącej w miejskiej sieci ciepłowniczej. Taki proces to tzw. kogeneracja – jednoczesne wytwarzanie energii elektrycznej i ciepła w jednym procesie technologicznym. Pozwala ono efektywniej wykorzystywać energię zawartą w paliwie niż w przypadku rozdzielnej produkcji obu tych nośników.
Układ zostanie dodatkowo wyposażony w instalacje oczyszczania spalin oraz rozwiązania umożliwiające odzysk części energii cieplnej, która bez ich zastosowania zostałaby odprowadzona do otoczenia.
Technologie i ludzie za największą inwestycją PEC-Gliwice
Realizacja nowego bloku wielopaliwowego wymaga zaangażowania wielu wyspecjalizowanych przedsiębiorstw, projektantów, inżynierów, technologów, spawaczy, monterów i operatorów ciężkiego sprzętu.
Inwestorem przedsięwzięcia jest PEC-Gliwice Sp. z o.o., które odpowiada za realizację Parku Zielonej Energii jako elementu długofalowej transformacji miejskiego systemu ciepłowniczego.
Za budowę bloku wielopaliwowego odpowiada konsorcjum, którego liderem jest Mostostal Zabrze Gliwickie Przedsiębiorstwo Budownictwa Przemysłowego S.A., a pozostałymi członkami są Oschatz Power GmbH oraz PRUiM S.A.
Za farmę solarną i magazyn ciepła spółka AB INDUSTRY.
Współpraca przedsiębiorstw pokazuje skalę zaangażowania krajowego przemysłu i specjalistycznych kompetencji inżynieryjnych w realizację tej inwestycji.
– W takich momentach szczególnie wyraźnie widać, jak złożonym przedsięwzięciem jest transformacja energetyczna. Za każdym dużym urządzeniem, które pojawia się na budowie, stoją setki godzin projektowania, produkcji, kontroli jakości i planowania logistycznego. W przypadku Parku Zielonej Energii mamy do czynienia z wieloma technologiami, które docelowo muszą ze sobą współpracować. Każdy kolejny etap, od dostaw po montaż i rozruch, przybliża nas do uruchomienia nowego źródła ciepła dla miasta – podkreśla Adam Sosnowski.
Ciepło przyszłości
Park Zielonej Energii to największa i najbardziej zaawansowana technologicznie inwestycja w historii PEC-Gliwice. Przedsięwzięcie realizowane przez gliwickie przedsiębiorstwo ciepłownicze stanowi jeden z filarów transformacji energetycznej miasta. W jego ramach powstają trzy współpracujące ze sobą instalacje: nowoczesny blok energetyczny z kotłem wielopaliwowym, farma solarno-termiczna o mocy około 13,2 MWt oraz magazyn ciepła o pojemności 12 tysięcy metrów sześciennych.
Połączenie tych technologii umożliwi bardziej elastyczne zarządzanie produkcją ciepła, zwiększenie efektywności miejskiego systemu ciepłowniczego oraz stopniowe ograniczanie wykorzystania paliw kopalnych.
Docelowo Park Zielonej Energii będzie mógł pokrywać do około 30 procent zapotrzebowania Gliwic na ciepło. Zgodnie z założeniami projektu inwestycja pozwoli ograniczyć roczne zużycie węgla o około 25 tysięcy ton oraz znacząco zmniejszyć emisję dwutlenku węgla.
Dzięki tej inwestycji miejski system ciepłowniczy wkroczy w nowy etap rozwoju, oparty na dywersyfikacji źródeł energii, nowoczesnych technologiach i bardziej efektywnym wykorzystaniu dostępnych zasobów.
