Перехід з антрациту на газове вугілля: як ДТЕК проводить переобладнання

Придніпровська ТЕС, яка входить до складу ПАТ «ДТЕК Дніпроенерго», до кінця 2018 року повністю перейде з антрацитової марки вугілля на використання вугілля марки «Г». Йдеться про чотири енергоблоки потужністю 150 МВт кожен. Як саме відбувається цей процес, навіщо він необхідний, і які підводні камені є на його шляху – досліджував Mind.

На початку листопада персонал станції ввімкнув переобладнаний блок №9 до загальної енергосистеми України. До нового року буде введений в дію і енергоблок №10. Ще два блоки – №7 і №8 – були переведені на газове вугілля наприкінці 2017 року.

З 21 квітня 2018 року станція повністю припинила використання антрациту, що знизило загальні обсяги імпорту на 700 000 тонн. При середній ціні $105–110 за тонну економія коштів склала до $75 млн. Наразі на станцію йде газове вугілля з вітчизняних шахт – «ДТЕК Павлоградвугілля» та «ДТЕК Добропіллявугілля».

Паралельно із переобладнанням блока №10 на газове вугілля йде й будівництво нового електрофільтру, який знизить викиди шкідливих речовин до європейського рівня. На блоці №9 такий фільтр було збудовано ще у 2012 році. Заміна фільтрів на блоках №№ 7–8 поки в перспективі.

Програма заміни електрофільтрів відбувається й на інших станціях «ДТЕК Енерго», і має таке ж велике значення, як і переобладнання блоків з антрациту на газову групу вугілля. Зниження викидів пилу та СО2 – вимоги не лише міжнародних екологічних організацій. Вони також знаходяться під пильною увагою місцевих екологічних активістів, які ведуть свій незалежний моніторинг.

Як виконується програма переведення на газове вугілля? У квітні 2017 року ДТЕК розпочав програму переведення антрацитових станцій на українське вугілля для мінімізації імпорту. Адже у 2015–2016 роках антрацитові станції простоювали по 2–3 місяці поспіль через відсутність необхідних марок вугілля.

«Напередодні кризи ДТЕК мав чотири антрацитові станції. Найменша з них – Миронівська ТЕС, там три котли та одна турбіна. У 2017 році всі три котли ми перевели на газове вугілля. Придніпровська ТЕС, яка має чотири блоки по 150 МВт і один на 300 МВт. Три блоки по 150 МВт ми вже перевели, залишився один, який буде закінчено в грудні. Далі – Криворізька ТЕС, яка має сім блоків по 300 МВт. У 2019 році ми переведемо на газове вугілля перший блок, а інші шість поки залишаться працювати на антрациті», – розповів про плани компанії Дмитро Сахарук, генеральний директор «ДТЕК Енерго».

Найбільш проблемна – антрацитова Луганська ТЕС на шість блоків, яка через бойові дії на Донбасі опинилася в енергетичному острові і має лише один шлях підвозу вугілля – залізниця з боку російського кордону. Сахарук повідомив, що планувати переведення цієї станції на марку «Г» можна лише після того, як уряд країни та «Укрзалізниця» приймуть рішення про будівництво нової гілки залізниці на українській території. Там потрібно до 40 км колії, які можна збудувати за рік.

Переведення станцій на газову марку дає роботу українським шахтарям. Фактично, Придніпровська ТЕС стала першою великою станцією, яка повністю переведена на газове вугілля. У функціоналі станції залишається блок №11 на 300 МВт, який працює на антрациті. Він зупинений, але його тримають у резерві, на випадок, якщо через аномальні морози або надзвичайну ситуацію необхідно буде швидко підвищити виробіток електроенергії для загальної енергосистеми. Блок можна «підняти» за шість годин, під нього на окремій ділянці складу зберігається 12 500 тонн антрациту.

При переведенні станції на газове вугілля центральний склад довелося повністю переобладнати, адже газова марка небезпечніша за антрацитову з точки зору пожежі. Директор ТЕС Сергій Дегтяренко розповів, що задля убезпечення виникнення вогню та його розповсюдження було збудовано навісну поливальну конструкцію; вогке вугілля періодично утрамбовує важкий трактор, щоби всередину потрапляло менше повітря; а по периметру між вугіллям та стінками складу зроблено глибокі рови, щоб вогонь не зміг вийти на межі складу. Наразі на складах станції знаходиться близько 160 000 тонн газового вугілля.

Переведення ТЕС на українське вугілля дозволило збільшити видобуток на шахтоуправліннях «ДТЕК Павлоградвугілля» та «ДТЕК Добропіллявугілля» за рахунок збільшення виробітку існуючих лав та будівництва нових ділянок. У 2017 році видобуток зріс на 1,7 млн тонн – до майже 23 млн тонн. За словами Сахарука, у 2018 році видобуток очікується на рівні 24,5 млн тонн, а у 2019 він зросте до 25 млн тонн. Усе українське вугілля відвантажується українським споживачам.

Чому газове вугілля краще за антрацитове? Використання саме газового вугілля має певні переваги над антрацитовим. В його складі більше легких горючих речовин, тож, воно краще вигорає, залишає менше попелу та викидів в атмосферу і виробляє більше тепла. Крім того, в газовому вугіллі менше сірки, ніж в антрациті. Дмитро Сахарук навів порівняльні дані по антрациту та газовому вугіллю.

Витрати умовного палива марки «А» (антрацитова група) складають 440–450 грн на 1 кВ/год. У той же час для виробництва 1 кВ/год на вугіллі марки «Г» треба: на блоках потужністю 150 МВт – 404–410 грн, на блоках 200 МВТ – 400 грн, на блоках 300 МВт – 385 грн.

До того ж при кожній зупинці чи «підйомі» станції викиди отруйних речовин збільшуються, а стабільно безперервно працююча станція є набагато екологічнішою. Газове вугілля постачається на станцію стабільно на відміну від антрациту.

Які проблеми виникають при використанні газового вугілля? На жаль, використання газового вугілля потребує набагато жорсткіших заходів з пожежної безпеки та ретельнішого конструювання котлів для спалювання. Простіше і безпечніше побудувати новий блок з новим обладнанням під газове вугілля. Але в українських реаліях цього зробити було неможливо.

У 2017 році інженери харківського підприємства «Котлотурбопром» фактично «вбудовували» нове тепло-механічне обладнання в інфраструктуру старих блоків – №7 і №8. Пусконалагоджувальні роботи велися паралельно із виробництвом електроенергії. Тож, не вдалося уникнути аварій різного ступеня, навіть – з пожежами, через які доводилося зупиняти станцію.

Придніпровська ТЕС знаходиться майже в межах міста Дніпро, навпроти одного з найбільших і респектабельних районів – «Побєда». Екоактивісти ініціативної групи Save Dnipro встановили кілька відеокамер, направлених на станцію, які в цілодобовому режимі фіксують колір диму, що йде з труб станції. Через численні аварії між екоактивістами та керівництвом ТЕС виник конфлікт. У процесі його вирішення сторони домовилися, що власник станції – компанія ДТЕК – разом із заміною котлів повинна замінити і електрофільтри.

Як виконуються обіцянки з установки фільтрів? У 2017 році при переведенні блоків №7 і №8 на газове вугілля до заміни фільтрів справа не дійшла. І коли дійде – керівництво точно сказати не може. На блоці №9 електрофільтр був замінений ще у 2012 році, тож, цього року там лише встановлювали нове тепло-механічне обладнання під марку «Г».

А от на блоці №10 разом з обладнанням замінюють електрофільтр та всі сумісні комунікації. Розпочали у вересні, і до кінця цього року він має запрацювати разом із введенням блоку №10. 5 млн грн на процес заміни фільтра виділила Дніпропетровська обладміністрація за рахунок екологічного податку, який станція сплачувала в місцевий бюджет.

Дмитро Сахарук пообіцяв, що у виробництві на  Придніпровській ТЕС максимально будуть задіяні блоки №9 і №10, які обладнані електрофільтрами, а блоки №7 і №8 – підключатимуть у разі крайньої потреби. Усі нові фільтри обладнуються системами моніторингу газів, що виділяються. За словами Сахарука, вже зараз на станції встановлено екологічний датчик, який в онлайн-режимі передає на сайт обласної екоінспекції дані за чотирма показниками.

Та екологи в Дніпрі не довіряють обладнанню компанії і намагаються встановити власну систему моніторингу викидів Придніпровської ТЕС.

Проблема електрофільтрів – системна проблема на станціях ДТЕК. На жаль, дві аварії із фільтрами сталися і на Ладижинській ТЕС («ДТЕК Західенерго», Вінницька обл.). Влітку 2017 року була аварія на димоході блоку №1, і керівник департаменту з екологічної безпеки компанії «ДТЕК Енерго» Ірина Вербіцька пообіцяла місцевим екологам, що фільтр на блоці №1 відремонтують до кінця року.

У листопаді того ж року екоактивісти та фахівці Державної екологічної інспекції Вінницької області спробували провести на станції заміри викидів, але їх не допустили на територію, виник конфлікт. Чому не пустили, стало зрозуміло пізніше – ситуація з фільтрами на станції, дійсно, дуже важка. У січні 2018 року сталася серйозна аварія на фільтрі блоку №5: фільтр було просто зруйновано, блок зупинено.

Тож у 2018 році «ДТЕК Енерго» довелося не лише реконструювати фільтр, але й проводити капітальний ремонт блоку №1. Роботи закінчили влітку 2018 року. Потужність блоку збільшили з 190 МВт до 280 МВт, щоб трохи замістити потужності зупиненого блоку №5, на ці роботи витратили 149 млн грн. Також завершили перший етап реконструкції фільтру, на який витратили 29,3 млн грн, з яких 20,9 млн грн було виділено з міського та обласного бюджету Вінницького регіону. Викиди на блоці скоротилися у 3,7 рази, і досягли позначки «проектні», як зазначено у офіційному релізі. У 2019 році планується проведення другого етапу реконструкції фільтру, на яку буде витрачено ще близько 50 млн грн, і лише тоді викиди блоку №1 досягнуть європейських показників.

У 2009–2012 роках ДТЕК вибірково проводив реконструкції електрофільтрів на різних станціях. Та з початком військового протистояння на Донбасі роботи припинилися, але через аварії і вимоги екологів їх довелося відновити.

За словами Максима Тимченка, генерального директора ДТЕК, питання заміни фільтрів на всіх станціях планується вирішити у найближчі 3–4 роки, щоб відповідати європейським стандартам. Загальну суму інвестицій топ-менеджер не зміг назвати, оскільки проекти занадто різні: до кожного блоку потрібен свій підхід. Втім, компанія і далі застосовуватиме практику співфінансування з боку обласних та місцевих бюджетів.

Перспективи роботи теплових станцій в Україні. Переобладнання блоків Придніпровської ТЕС надало певний досвід інженерам з харківського «Котлотурбопрому» та спеціалістам станції. Аварії на блоках №7 і №8 дозволили значно вдосконалити конструкції, врахувати недоліки, тож, на блоках №9 та №10 встановили вже доопрацьоване обладнання. Навіть, нові горілки, що дозволяють знизити емісію небезпечного оксиду азоту, а це – заміна 200 тонн складних металевих конструкцій. До того ж, для оперування новими пилосистемами на блоках встановили автоматизовану систему керування технологічним процесом фірми Emerson та виконали протипожежні заходи.

Наступного року за цими ж технологіями почнеться переобладнання на вугілля марки «Г» на блоку №1 на Криворізькій ТЕС. А цей блок вдвічі більший за блоки на Придніпровській станції, його потужність – 300 МВт.

«Сума інвестицій по першому блоку Криворізької ТЕС складе приблизно 300 млн грн: потрібно замінити вдвічі більше металу – 400 тонн. І це без урахування заміни пожежних систем. Ще треба буде переробити частину вугільного складу, стрічку подання палива. Якщо все пройде так, як ми плануємо, то 1 вересня 2019 року вже запустимо цей блок», – розповів Дмитро Сахарук. Коли будуть переобладнані інші шість блоків, та чи будуть взагалі – рішення ДТЕК прийме вже у наступному році.

За словами гендиректора ДТЕК Максима Тимченка, поки що компанія розраховує, що всі її станції працюватимуть, принаймні, ще 10 років. При такому швидкому розвитку «зелених» потужностей загальній енергосистемі країни потрібні регулюючі та балансуючі потужності. Найкраще із цим справляються вугільні станції. Наприклад, у Німеччині 37% електроенергії досі виробляє саме вугільна генерація.

А от яким складом працюватимуть ці станції, тобто – чи всі наявні блоки будуть задіяні, чи якісь будуть виведені з експлуатації – це відкрите питання. Зараз по ньому тривають обрахунки та обговорення.

«Треба узгодити з НЕК «Укренерго» шляхи розвитку енергосистеми в цілому – які потужності будуть затребувані. Також, треба вважати на майбутню інтеграцію української енергосистеми до європейської, що може статися вже у 2022 році. Ці факти треба взяти до уваги, коли визначатимемо склад нашого обладнання на станціях. Ми плануємо у 2019 році зробити велику відкриту презентацію довгострокової стратегії ДТЕК, де розповімо про розвиток усіх наших бізнесів після 2020 року», – заявив  Максим Тимченко.