Tipsport arena. T e c h n i c k á z p r á v a. Obnova kogeneračních jednotek v areálu Sport Parku Liberec. listopad 2012

Tipsport arena Obnova kogeneračních jednotek v areálu Sport Parku Liberec

Technická zpráva

listopad 2012 Ing. Jiří TEJCHMAN ALFATERM

autorizovaný inženýr

(ČKAIT • 0500198)

IČO: 12056758 DIČ: CZ450404116

Na cvičišti 541 E-mail:

[email protected]

Živnostenský list (pro fyzickou osobu) ev. č. : 350500-2590-00

pr oj ekt ová kancel ář

460 14

Liberec 14

pro technologická zařízení a techniku prostředí staveb

projekty technologických zařízení staveb

tel. 482

317 521

mob. 775

558 508

vydal Okresní úřad v Liberci dne: 4.7.1996

projekty technických zařízení budov

Všeobecně Identifikační údaje stavby a investora Název stavby

Obnova kogeneračních jednotek v areálu Sport Parku Liberec rozsah stavby

provozní soubory technologie, VZT, elektro, MaR

Stupeň dokumentace

zadávací dokumentace

Místo stavby

Liberec

Investor - stavebník Provozovatel

Sportovní areál Liberec, s.r.o.

Zhotovitel dokumentace

Stavební úřad

Liberec

nám. E. Beneše 1 460 59 Liberec tel. 485 243 212

Ing. Jiří Tejchman Na cvičišti 541 460 14 Liberec 14

ALFATERM Liberec - projektová kancelář

ZD

-2-

Obnova kogeneračních jednotek V areálu Sport Parku Liberec

Kraj

Liberecký IČO 270 75 397 DIČ CZ 270 75 397 e-mail: [email protected]

IČO DIČ

12056758 CZ450404116 tel. 482 317 521

e-mail: [email protected]

Ing. Jiří TEJCHMAN

ALFATERM Liberec

Současný stav V Multifunkční aréně Liberec (Tipsport arena – Jeronýmova 570/22, 460 07 Liberec 7) jsou v souboru technologických zařízení objektu provozovány mimo jiné také dvě kogenerační jednotky Jenbacher JMS 208 (299 kW el + 396 kW t). Jednotky byly uvedeny do provozu v roce 2004 a na jaře roku 2013 budou mít odpracováno 60 000 motohodin. Výrobce jednotek po této době provozu předepisuje generální opravu nebo výměnu.

Předmět projektu Předmětem projektu je technická dokumentace pro veřejnou zakázku, jejímž předmětem je obnova 2 ks kogeneračních jednotek

Zadavatel připouští následující varianty obnovy kogeneračních jednotek: 1. generální oprava stávajících kogeneračních jednotek 2. dodávka, instalace a zprovoznění 2 ks repasovaných kogeneračních jednotek 3. dodávka, instalace a zprovoznění 2 ks nových kogeneračních jednotek

V souvislosti s dodávkou a instalací KJ bude provedena i revize nebo výměna jednotlivých prvků navazujících provozních souborů (armatury, pohony armatur, výměníky, čerpadla, VZT ventilátory s pohony, VZT klapky a ostatní prvky vč. pohonů, plynová zařízení, měřiče tepla apod.). Bude provedena revize všech elektrických okruhů a okruhů MaR (revize silových spínacích prvků, hlavního síťového spínače, výměna frekvenčního měniče, UPS, PC apod.). Součástí zakázky je i upgrade řídícího systému a implementace nových datových bodů do systému.

ZD

-3-



ALFATERM Liberec

Parametry stávajícího zařízení Kogenerační jednotka sestává z motoru spalujícího zemní plyn, elektrického generátoru a zařízení na využití odpadního tepla. Motor a generátor jsou spojeny spojkou a jsou namontovány na společném rámu. Aby bylo zabráněno přenosu vibrací je motor připevněn k rámu pomocí antivibračních prvků. Zbytkové vibrace jsou eliminovány instalací celého modulu (rámu) na izolačních podložkách. Betonový základový blok, na kterém je rám celého soustrojí uložen je od ostatní stavební konstrukce izolován deskami z materiálu na protiotřesové izolace. Na společném rámu je namontováno i zařízení na využití odpadního tepla, sestávající z olejového chladiče, ohříváku chladícího okruhu, výměníku chladicí vody motoru, mezichladiče směsi plynu, a spalinového výměníku. Mimo rám motoru je umístěno další příslušenství - plynová řada, spalinový tlumič hluku, katalyzátor a výměník nouzového chlazení. Součástí provozního souboru jsou vlastní soustrojí, kouřovody s tlumiči hluku, oxidační katalyzátory, spalinové výměníky tepla, výměníky tepla pro získávání tepla z chladicího okruhu motorů, potřebná spojovací potrubí, armatury a čerpadla, hospodářství mazacího oleje, elektrotechnická zařízení. Pro případ přebytku tepla vyrobeného v obou KJ jsou instalovány dvě akumulační nádrže, 3

každá o objemu 50 m . Obě nádrže jsou vzájemně propojeny a systém umožňuje nabíjení a vybíjení obou nádrží. Nabíjení a vybíjení je automatické řízené ŘS pomocí klapek s el. pohonem dle požadavku na odběr tepla. Jednotlivé potrubní větve a akumulační nádrže je možné odstavit ručně ovládanými klapkami. Akumulační nádrže lze odstavit jedotlivě, přičemž vždy druhá plní svoji funkci. 3

Akumulační nádrže 50 m jsou na venkovní ploše vedle strojovny KJ.

ZD

-4-



ALFATERM Liberec

Základní rozměry a hmotnost stávající KJ Délka Šířka Výška Hmotnost bez náplní Dynamické zatížení základu

mm ~4 500 mm ~1 500 mm ~2 000 kg ~5 000 do 3% statického zatížení

Základní parametry stávající KJ Zatížení motoru Elektrický výkon Celkem využitelné teplo Spotřeba plynu Elektrická účinnost Celková účinnost

% kW el. kW 3 Nm /h % %

100 299 396 83 38,5 88,4

DN/PN DN/PN DN/PN DN/PN G DN/PN DN/PN DN/PN mm mm mm DN/PN

50/16 200/10 50/16 50/16 ½“ 50/16 1 ½“/2,5 40/16 28 28 13 50/16

Připojovací místa stávající KJ Vstup a výstup horké vody Výstup spalin Vstup plynu do plynové řady Vstup plynu do modulu Odvodnění ISO228 Odvod kondenzátu Pojišťovací ventil na chladicí vodě ISO 228 Pojišťovací ventil na horké vodě Doplňování oleje (trubka) Odvod použitého oleje (trubka) Doplňování chladicího systému (hadice) 1. stupeň mezichladiče vstup/výstup vody

Definice výkonu Standardní výkon ICFN: Označení výrobcem udávaného trvalého využitelného výkonu, který může motor trvale dodávat při příslušných otáčkách a za předpokladu provádění výrobcem motoru předepsané údržby ve výrobcem udaných časových intervalech mezi požadovanými stupni údržby, přičemž tento výkon byl vyzkoušen za provozních podmínek na zkušebním stánku výrobce a propočten za normovaných vztažných podmínek. Normované vztažné podmínky: tlak vzduchu: 1000 mbar nebo 100 m nad mořem teplota vzduchu: 25° C nebo 298 K relativní vlhkost vzduchu: 30 % Pokles výkonu motoru pro přeplňované motory: s nadmořskou výškou: s teplotou:

ZD

-5-

0,7 % 0,5 %

pro každých 100 nad 500 m pro každý další 1° C nad 25° C



ALFATERM Liberec

Technické řešení Kogenerační jednotky jsou instalovány v samostatné strojovně v 1 NP Tipsport areny s přístupem (technický vjezd) z ulice Máchova. Nově instalované jednotky musí mít minimálně stejné (nebo lepší) výkonové parametry a účinnost (zejména elektrickou) jako jednotky stávající a musí mít garantovaný proběh do další generální opravy – výměny min. 60 000 motohodin. Požadovaná záruka min. 24 měsíců. Nově instalované jednotky musí mít schopnost provozu podle současného zátěžového schematu (8 zátěžových skupin pro ostrovní provoz, 8 zátěžových skupin pro základní provoz). Nově instalované jednotky budou instalovány (v ideálním případě) na stávající základy. V případě, že bude uchazeč pro instalaci navržené KJ potřebovat jiný rozměr (charakter) základu, musí si stávající základ upravit pro své potřeby s odbornou péčí tak, aby neznehodnotil okolní stavební konstrukce a nezapříčinil tak působení nepřípustných vlivů na stavbu aokolí. Nově instalované jednotky budou připojeny (po případných nutných úpravách) na stávající trubní a kabelové rozvody (přípojná místa – připojovací body). Při instalaci dodaných KJ musí být dodrženy přípustné limity hluku, vibrací, emisí znečisťujících látek apod. Nedílnou součástí stávajících KJ jsou pomocné a přidružené technologické okruhy, nutné pro bezpečný, spolehlivý a ekonomický provoz (katalyzátor, tlumič hluku, slučovací výfukové potrubí, vyměník spaliny – voda, výměník voda – chladící kapalina, ohřívák chladícího okruhu motoru, výměník voda-olej, výměník voda-směs plynu) – viz oddíl „stroje a zařízení“ – pol. 1 a oddíl „seznam elektrospotřebičů“ pol. 4-5, 20-25 a 28-37. Pokud navrhované kogenerační jednotky neobsahují jako nedílnou součást tyto komponenty (nebo jiné komponenty či okruhy potřebné pro správnou funkci KJ) je třeba je specifikovat a ocenit v rámci nabídkové ceny, i pokud by nebyly vyjmenovány v přiloženém soupisu prací, dodávek a služeb.

Uchazeč je povinen provést zejména funkční zkoušky všech provozních souborů zahrnující zátěžovou zkoušku maximálního a minimálního výkonu systému pro výrobu energie; zajištění zkušebního provozu v délce 24 hodin, v rámci kterého budou provedeny zkoušky celého energobloku za všech provozních režimů (ostrovní provoz, paralelní chod se sítí, funkce startů do beznapěťových sběren, nouzové chlazení)

Po dobu realizace zakázky zabezpečí zhotovitel místo realizace tak, aby nemohlo dojít k poškození nebo ztrátě zařízení nebo jeho částí.

ZD

-6-



ALFATERM Liberec

Rozsah prací a dodávek Dodavatel zajistí odpojení stávající KJ od stávajících trubních, kabelových případně dalších rozvodů vč. kompletního odstranění veškerých technologických náplní vlastní KJ event. i navazujících zařízení, zajistí vypuštění vody (event. jiných medií) z navazujících trubních tras v rozsahu potřebném pro provedení revizí nebo výměn prvků (armatury, pohony armatur, výměníky, čerpadla, VZT ventilátory s pohony, VZT klapky a ostatní prvky vč. pohonů, plynová zařízení, měřiče tepla apod.) navazujících provozních souborů. Odpojené KJ dodavatel vystěhuje ze strojovny vstupními vraty (v případě potřeby i vybouráním těchto vrat a zřízením většího montážního otvoru). Při dopravě (stěhování) KJ musí dodavatel učinit taková opatření, aby nepoškodil povrchy podlah v trase transportu nad míru obvyklou pro běžný účel využití těchto prostor (skladové prostory). To znamená např. použití tabulí plechu případně s měkkou podložkou mezi podlahou a plechem. V trase transportu jsou v podlaze také revizní šachty nebo kanálky. S ohledem na to je třeba pro přejezd těchto překážek zvolit vhodnou sílu plechové podložky. Ve vzdálenosti cca 4,7 m před vstupními vraty strojovny KJ je v podlaze stupínek s výškou 300 mm (strojovna = ± 0,000 a další trasa = - 0,300 m). Vystěhované KJ je možno dočasně uskladnit na vyhrazeném místě v areálu TIPSPORT areny, poté je dodavatel odveze do svých prostor a stanou se jeho majetkem. Rozsah prací pro provedení revizí event. repasí nebo výměn prvků je uveden v přiložených výkresech a specifikacích a v zásadě je rozdělen do dvou skupin: 1) prvky, které je jednoznačně třeba vyměnit za nové

- značení v dokumentaci

zařízení pro výměnu 2) všechny ostatní prvky, ve výkrese neoznačené budou podrobeny pečlivé vizuální kontrole a kontrole funkčnosti v obvyklých provozních režimech Prvky, které budou při kontrole shledány jako nezpůsobilé k dalšímu spolehlivému provozu budou po konzultaci a odsouhlasení s technickým dozorem investora vyměněny. Všechny potrubní větve budou podrobeny pečlivé vizuální kontrole a po konzultaci a odsouhlasení s technickým dozorem investora budou opraveny případné závady na uložení (zavěšení) potrubí, závady na tepelné izolaci apod. Dodavatel zajistí vyčištění záchytné jímky olejového hospodářství od zbytků olejů a vyčištění jímek (předloh) zachycování kondenzátu z výměníku spaliny / voda a z výfukového potrubí. Opotřebované technologické náplně (olej, filtrační vložky apod.) dodavatel odevzdá odborné firmě k likvidaci (recyklaci apod.). Dodavatel zajistí potřebné úpravy (stavební a montážní připravenost) pro montáž nových jednotek (modulů). Součástí stavebních úprav je mimo jiné i případná úprava základů pro instalaci nových jednotek, případné znovuosazení vybouraných vrat vč. zednického zapravení, vyspravení a nátěr podlah. Po nastěhování nových jednotek na místo a jejich usazení dodavatel připojí veškeré trubní a kabelové rozvody, zajistí naplnění potřebných provozních hmot a náplní a napuštění připojených potrubních systému příslušnými kapalinami (vč. tlakové zkoušky těsnosti).

ZD

-7-



ALFATERM Liberec

Část silové rozvody elektro – vyvedení elektrického výkonu a napájení pomocných provozů kogenerace.

Platí pro všechny rozvaděče umístěné ve strojovně kogeneračních jednotek BAA01, BAA02, BAA10, BAA20, BJA01, BJA02 – schema 9903-609 list 1-25 + 9903-610 list 1-6, schéma obvodu MaR pro ovládání síťového spínače od kogenerace.

Revize systému elektro v rozsahu minimálně: Kontrola a dotažení všech spojů Výměna nefunkčních prvků – především vadné kontrolky, vadná relé, případně další prvky, které jsou zjevně poškozené Termovizní měření náplně rozvaděčů BAA01, BAA02, BAA10, BAA20, BJA01, BJA02 po uvedení strojovny do plného provozu Revize všech polí výše specifikovaných rozvaděčů Zkouška ostrovního provozu KJ spojená se simulací výpadku sítě vypnutím vn strany transformátoru č. 3

Z významných silových prvků bude v rozvaděči BJA01 vyměněn frekvenční měnič ATV-28HU4a4 pro řízení otáček motoru vzduchotechnické jednotky SAA10AN110 za nový o shodných parametrech.

Důležité: Řídicí systém KJ a strojovny kogenerací spolupracuje s řídicím systémem rozvodny nn. Kogenerační jednotky ovládají hlavní síťový vypínač „MCB“ (Merlin Gerin) v poli č. 6 rozvodny nn a spojku sběren v poli č. 15 rozvodny nn. Při realizaci GO je proto nutné zajistit zapnutý stav - deblokovat ovládací signály z KJ (SSL 89,90). Dále je nutné zajistit deblokaci ovládání ostrovních a základních odběrových skupin řízených z řídicího systému strojovny kogenerací – PLC Premium Schneider Electric. Ve stavu, kdy je řízení síťového vypínače a řízení ostrovních skupin zakázáno, musí být zajištěna KJ proti spuštění. Po skončení GO je nutné řízení ostrovních skupin, základních skupin a též ovládání síťového vypínače a spojky sběren opětovně uvést do standardního provozu. Po uvedení strojovny KJ do provozu budou provedeny zkoušky ostrovního provozu v minimálním rozsahu: - společný přechod u obou KJ z paralelního provozu do ostrovního režimu při aktuálních výkonech 100%, 75%, 50% instalovaných a zpětné synchronizace na síť při její obnově. - starty obou KJ do beznapěťových sběren (black out start) a jejich zpětná synchronizace na síť při její obnově. Za úspěšné splnění zkoušek ostrovního provozu bude považováno: Nepřerušení dodávky elektrické energie při přechodu z paralelního provozu do ostrovního režimu a zpět se spolehlivostí minimálně 90% a black-out starty se spolehlivostí minimálně 95%

ZD

-8-



ALFATERM Liberec

Část měření a regulace – řízení strojovny KJ, přenos dat do NŘS, vizualizace a dispečerské pracoviště. Revize systému MaR v rozsahu minimálně:

Revize spínacích prvků Revize všech elektrických obvodů Výměna UPS APC 1200 pro řídicí systém KJ, napájení ovládání spínání ostrovního režimu V případě nových datových bodů jejich implementace a zařazení do stávajícího systému (Schneider Electric - PLC Premium) Upgrade systému Unity Pro pro řízení PLC Schneider Electric (řízení strojovny KJ) minimálně na verzi 6.1. Implementace datových bodů na OPC server a následná vizualizace v nadřazeném řídicím systému Arény – OPC servery: OPC server Schneider Electric, NŘS – databáze Scada Promotic, vizualizace web Výměna PC pro OPC server – 8 let nepřetržitého provozu Výměna PC na dispečerském pracovišti Arény – 8 let nepřetržitého provozu

Minimální parametry prvků, které je nutné nahradit za nové:

UPS: APC Back-UPS RS 1500 PC pro OPC Server - minimální parametry stejné nebo vyšší jako stávající: 3GHz, 1GB RAM, Windows XP Professional SP2 CZ, 2 x síťová karta, diskové pole RAID-5 – 3x120GB - použitelná kapacita 240GB, pro montáž do 19" rack, LCD monitor 15", klávesnice, myš

PC operátorské pro dispečink - minimální parametry stejné nebo vyšší než stávající: 3 GHz, 1GB RAM, Windows XP Professional SP2 CZ, HDD 120 GB, 1xEthernet, standardní kancelářské provedení minitower, LCD monitor 20" Hewlet Packard, FDD, CD R/W,

Minimální požadovaná záruka 48 měsíců včetně služeb IN TIME, ON SITE

ZD

-9-



ALFATERM Liberec

Společná část elektro a měření a regulace – řízení KJ na základě dispečerských povelů dispečinku ČEZ Distribuce, a.s. Podle zákona 211/2011 Sb. článek II. bod 15 platí povinnost vybavit výrobnu s výkonem od 100 kW do 2 MW do 30. 6. 2013 zařízením umožňujícím dispečerské řízení výrobny z dispečinku provozovatele distribuční soustavy. ČEZ Distribuce vyžaduje na svém území vybavit výrobnu zařízením HDO a RTU pro řízení výrobny – viz příloha.

V případě výrobny KJ Aréna je nutné nainstalovat 2 x měření proudů ve všech fázích, měření napětí ve všech fázích a implementovat 2 moduly RTU7: MT proudu 600/5 – 6ks Jištění měření napětí – 6ks Jednotka RTU7M – 2ks Rozvaděč pro umístění jednotek RTU7M a HDO včetně napájení a dobíjení Venkovní čidlo teploty 1 ks Instalace, zapojení a oživení rozvaděče RTU/HDO Revize nového rozvaděče Přenos a implementace řídicích povelů z jednotek HDO a RTU do řídicího systému PLC Premium, OPC a NŘS včetně vizualizace aktuálního stavu povelů z ČEZ Dispečinku na dispečerské pracoviště v Aréně.

ZD

-10-



ALFATERM Liberec

LEGENDA KE SCHÉMATU ZAPOJENÍ 1.

PŘIPOJENÍ (vstup resp. výstup média) A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

Topná voda - vstup Topná voda - výstup Výfukové plyny - výstup Zemní plyn - vstup Vypouštění Odvod kondenzátu Pojistný ventil (okruhu II. stupně chlazení) Pojistný ventil (okruh topné vody) Doplňování motorového oleje (z nádrže čistého oleje) Vyčerpávání oleje 1) Připojovací místo plnění (okruh chladící vody motoru vody) Vstup topné vody do výměníku palivová směs / voda (2. stupeň) Výstup topné vody do výměníku palivová směs / voda (2. stupeň) Motorový olej 1) 1) Neupravená voda - vstup Neupravená voda - výstup Zemní plyn - vstup (přívod do předkomůrky) Odvětrávací (odvzdušňovací) potrubí Vstupní vzduch Chladící voda motoru 1) 1) Pára

1) Nepoužito

ZD

-11-



ALFATERM Liberec

INSTALAČNÍ DÍLY (SOUČÁSTI)

Označení DK FCH FI FQ FS FT H KD LGV LI LS M NBE NCC NCG NCO NCW NDC NEF NEW NFA NFD NFK NFO NFV NHW NKC NMS NPO NPW NRD NRV NRW NSD NSG

ZD

-12-

Zařízení Detekce netěsnosti Regulační ventil průtoku Indikace průtoku Měření průtoku Spínač průtoku Převodník průtoku Ruční měření (kontrola) Čidlo klepání Ventil odpouštění plynu Ukazatel hladin Plovákový spínač Elektromotor Dobíjení baterií Výměník tepla (výfukový plyn/voda) Výměník tepla (palivová směs/voda) Výměník tepla (motorový olej/voda) Výměník tepla (chladící voda motoru/topná voda) Tlumič hluku výfuku Odlučovač kondenzátu Akumulační zásobník Vodní filtr Plynový filtr Odvětrání klikové skříně Olejový filtr motoru Sací vzduchový filtr Topná jednotka, topné zařízení Katalyzátor (oxidační typ) Startér motoru Olejové čerpadlo motoru Vodní čerpadlo Výměník tepla (plyn/voda) Ventilátor Výměník tepla (směs chladící vody /vzduch) Kompresor zemního plynu Turbodmýchadlo



ALFATERM Liberec

Označení NTD NTK NTO NTW NUP NUT NVA NVC NVD NVG NVR NVT NZQ PCV PDI PDS PI PS PSV PT QC QT S SAM SAV SBV SC SOV ST TAE TC TCV TI TS TT

ZD

-13-

Zařízení Tlaková nádoba Vypouštění kondenzátu tlakového systému vstupní vody Zásobní nádrž motorového oleje Tlaková vyrovnávací nádrž Měření tlaku Měření teploty El. regulační ventil (výfukové plyny z turbodmýchadla, by-pass systém) Ventil výfukových plynů Karburátor Škrtící klapka Zpětný ventil Ventil topného plynu Měření množství tepla Regulátor tlaku Diferenciální tlakové čidlo Diferenciální tlakový spínač Tlakové čidlo Tlakový spínač Pojistný ventil Tlakový snímač Čidlo dopravovaného množství Detektor plynu Spínač (vypínač) Řízení motoru - systém dia.ne Pojistný uzavírací ventil Pojistný vypouštěcí ventil Regulátor otáček Solenoidový ventil Čidlo rozběhu Tepelná ochrana Měření teploty Regulátor teploty Teploměr Termostat Teplotní snímač



ALFATERM Liberec

Tipsport arena. T e c h n i c k á z p r á v a. Obnova kogeneračních jednotek v areálu Sport Parku Liberec. listopad 2012

Recommend Documents