Modernizace teplárenství na severní Moravě

Společnost Zeppelin CZ s.r.o., dodavatel nouzových energetických zdrojů a kogeneračních jednotek, uvedla pro svého obchodního partnera, společnost ADI Heat & Power a.s., v roce 2017 do provozu už šest kogeneračních jednotek BOOMEL^® nové generace.

Společnost ADI Heat & Power, která vlastní a provozuje tepelná hospodářství v několika městech České republiky, se rozhodla pro významnou modernizaci vybraných plynových blokových kotelen ve Šternberku, Moravské Třebové a Uničově, a to s využitím kogeneračních jednotek nové generace značky Zeppelin CZ.

Kromě nového technického řešení, které bude popsáno dále, byla u tohoto projektu použita nová dodavatelská koncepce. Vychází ze skutečnosti, že společnost ADI, jako certifikovaný výrobce a dodavatel tepla z CZT, dodává pro své koncové zákazníky teplo dle sjednaných kontraktů, přičemž tuto tepelnou energii vyrábí na vlastním zařízení (vč. plynových kogeneračních jednotek). Elektrickou energii pak dodává do distribuční sítě. Použité plynové motory Cat^® CG jsou velmi pružné a v poměrně krátké době jsou schopny poskytovat jmenovitý výkon. Tato skutečnost, společně s možností akumulovat vyrobené teplo v nádržích, předurčuje tyto kogenerační jednotky k použití částečně i jako špičkovacího zdroje, čímž posílí výkonovou bilanci místní distribuční sítě.

Více informací o kogeneraci od společnosti Zeppelin CZ s.r.o. najdete zde.

Zeppelin CZ má v tomto projektu roli dodavatele kompletní technologie, tj. motorgenerátoru, tepelného modulu, systému odvodu spalin a řídicího systému. Dodávka spočívá v kompletaci a instalaci zařízení, uvedení do provozu a provádění servisních služeb v záručním i pozáručním provozu. Dlouhodobá spolehlivost zařízení je podpořena dálkovým dohledem a servisním kontraktem.

Kromě plynových motorgenerátorů byly instalovány i tepelné moduly, výměníky, čerpadla a další technologie. Před tím bylo nutné provést nezbytné stavební práce (ve všech případech byl využit objekt stávající kotelny, ale se zcela novou vzduchotechnikou a základy pro usazení strojů). Základní dispozice objektů byla zachována, což při délce strojů téměř sedm metrů přineslo několik „veselých příhod“ při stěhování.

Ve všech šesti instalacích byly použity moderní plynové motory řady Cat^® CG. Tyto motory vyrábí firma Caterpillar ve svém výrobním závodě v německém Mannheimu. Výrobky tohoto závody byly již dříve známy pod značkou MWM-Deutz a od roku 2011 jsou zde vyráběny plynové motory Cat^® CG.

Charakteristickým znakem motorů Cat^® CG je vynikající poměr cena / výkon. Příznivá cena motorů je dána především důslednou unifikací jednotlivých modelů. Všechny typy motorů Cat^® CG mají jednotnou koncepci vidlicového uspořádání válců a modely rozdílného výkonu v jedné typové řadě se liší pouze délkou stroje při stejné půdorysné šířce. V sortimentu jsou osmiválcové, dvanáctiválcové, šestnáctiválcové i dvacetiválcové stroje. Jako synchronní alternátor jsou používány výhradně stroje Marelli (s výjimkou vysokonapěťových elektrocentrál, kde je preferován německý výrobce AVK).

Pro příznivou cenu hovoří skutečnost, že klíčové části motoru (blok, kliková hřídel, ojnice, hlava….) jsou vyráběny přímo v závodě v Mannheimu. Vysoké kvality a produktivity bylo dosaženo použitím CNC obráběcích strojů a robotů.

Další charakteristikou motorů Cat^® CG je jejich vysoká účinnost. To umožňuje legislativně zařadit kogenerační jednotky s těmito motory mezi tzv. vysoce účinné, a na jejich stavbu a provoz lze využít různé dotační programy.

Motory Cat^® CG mají prodloužený interval výměny olejů. Větší rozptyl pravidelné údržby vede k vyšší dostupnosti a menším ztrátám při kontinuálním běhu. Motory Cat^® CG mohou být poháněny celou řadou paliv, jako je například zemní plyn, bioplyn nebo důlní plyn. Všechny kogenerační jednotky jsou vybaveny řídicím systémem TEM-Evo, který je nakonfigurován na kompletní ovládání a řízení celé kogenerační jednotky včetně okolních systémů jako jsou čerpadla, ventilátory suchých chladičů, třícestné ventily aj. Systém TEM-Evo také umožňuje i jejich dálkové spuštění a monitoring všech nezbytných provozních údajů. Ve všech případech se jedná o instalaci ve stávající kotelně, vybavené plynovými kotli. Kogenerační jednotky nepracují nepřetržitě, ale jsou ve špičkovacím režimu, případně jsou spouštěny podle požadavku provozovatele distribuční sítě na dodávku elektrické energie do sítě.

V současné době jsou kogenerační jednotky ve zkušebním provozu a předpokládá se jejich plné operativní nasazení ještě v této topné sezóně.

Vedle těchto osvědčených typů kogeneračních jednotek o výkonu 400 – 1200 kW přichází Zeppelin CZ s horkou novinkou, která měla evropskou premiéru v únoru na veletrhu E-World v Essenu: kogenerační jednotka s elektrocentrálou Cat® G3512H. Tento plynový agregát je nejnovějším přírůstkem do sortimentu plynových motorů Caterpillar a dosahuje elektrické účinnosti více jak 45 %. Kogenerační jednotky s motorem Cat® G3512H mohou dosáhnout celkové účinnosti 90 procent a více. Kromě plynového agregátu Cat® G3512H, který byl na veletrhu poprvé představen veřejnosti, zde společnost Zeppelin Power Systems informovala o celém portfoliu plynových a dieselových motorů Caterpillar ve výkonovém spektru od 400 do 10 000 kW. Nový agregát G3512H má elektrický výkon 1 500 kW a díky své dynamice zvládne změny zatížení včetně rozběhu z nuly na 100 % za méně než pět minut, v případě využití modulu Cat® Fast Response (kompatibilní i s jinými plynovými motory Cat®) se tento čas sníží ještě o více jak 4 minuty. Je proto reálné tento agregát využívat jako plnohodnotný záložní zdroj.