Використання вугілля при виробленні електроенергії на теплових електростанціях має свої переваги перед іншими видами енергетики. По-перше, роль теплової генерації у Європі набуває все більшого значення після того, як деякі країни взяли курс на поступове закриття своїх атомних електростанцій. По-друге, вугілля є стратегічним ресурсом України, запасів якого нам вистачить на 600 років і який не треба імпортувати, як газ.
Але ціною за використання вугілля є значні масштаби впливу на оточуюче середовище через викиди в атмосферу від спалювання вугілля. Питання подальшого розвитку теплової генерації в Україні прямо пов’язане з тим, яким чином теплові електростанції (ТЕС) вже намагаються зменшити свій негативний вплив на навколишнє середовищу, від якого залежить стан нашого здоров’я. За орієнтир українські енергетичні підприємства беруть європейську практику та стандарти.
Чому йде дим
«При традиційних методах спалювання вугілля на вітчизняних ТЕС більша частина золи, окисли сірки та азоту через димову трубу попадають в атмосферу, – розповідають інженери-конструктори державного конструкторського бюро «Південне» (м. Дніпропетровськ). – Вугілля спалюють у стані пилу при температурі в зоні горіння 1600-1800° С, що сприяє утворенню великої кількості окислів азоту. Крім того, під час горіння вугілля у стані пилу утворюється зола, яка частково (15-20%) залишається в паливній камері, звідки її видаляють в твердому або рідкому стані за допомогою системи золовидалення. Основна ж маса золи (80-85%) виноситься з вихідними димовими газами. Для очистки димових газів від золи виносу служить встановлене на ТЕС золовловлююче обладнання (мокрі скрубери й електрофільтри), які працюють недостатньо ефективно».
«Парк газоочисного обладнання українських ТЕС включає лише установки з очищення димових газів від золи – електрофільтри та мокрі золоуловлювачі, які потребують радикальної реконструкції або заміни, – підтверджує цю інформацію Юрій Трофименко, начальник управління інвестиційної діяльності, екотехнологій та охорони праці НАК «Енергетична компанія України». – Нині викиди пилу вітчизняними ТЕС у своїй більшості перевищують 1000 – 1500 мг/нм3 при європейському рівні очищення димових газів до 50 мг/нм3».
Теплові електростанції є одними з основними забруднювачами повітря в Україні. Так, на галузь припадає майже 80% загальнонаціональних викидів діоксиду сірки та 25% оксидів азоту. Але все ж таки дим у трубі ми бачимо перш за все через наявність у ньому саме золи, або вугільного пилу.
До того ж викиди з труби шкодять і самій ТЕС. Діоксид сірки пришвидшує корозію металів і підвищує швидкість зношення обладнання ТЕС. І через це 92% українських ТЕС, що вже працюють на межі свого потенціалу, вичерпають свій термін експлуатації значно швидше, утворюючи ще більше викидів.
Європейські стандарти на заміну радянській спадщині
За офіційною інформацією переважна більшість установок спалювання теплоелектростанцій і теплоелектроцентралей України введено до експлуатації в 1960-1980 роках. На той час концентрації шкідливих речовин в скидних димових газах не підлягали нормуванню та будь-якому обмеженню. Димові гази передбачалось очищати тільки від золи. Технології сірко- та азотоочистки ще не були достатньо відпрацьованими навіть в технологічно розвинутих країнах. Вважалось, що необхідні санітарно-гігієнічні умови можна забезпечити за рахунок розсіювання шкідливих речовин через висотні димові труби.
Впродовж 2006-2008 років українські екологічні нормативи наблизилися до європейських стандартів. Так, накази Міністерства охорони навколишньої природної середи України від 27.06.2006 р. №309 «Про затвердження нормативів граничнодопустимих викидів забруднюючих речовин із стаціонарних джерел» та №541 від 22.12.2008 «Про затвердження технологічних нормативів допустимих викидів забруднюючих речовин із теплосилових установок, номінальна теплова потужність яких перевищує 50 МВт» визначили граничні значення викидів забруднюючих речовин на рівні кращих існуючих ТЕС, а для нових і тих, що модернізуються – такі, як в Європі (Директиві 2001/80/ЄС) й зобов’язують українські теплові електростанції будувати газоочисні системи.
31 лютого 2011 року Україна стала повноправним членом європейського Енергетичного співтовариства. Тому до 2018 року усі українські ТЕС повинні, як і всі ТЕС держав-членів цієї організації, зменшити свої викиди до рівня європейських стандартів, зокрема згаданої Директиви.
«Нині викиди теплових електростанцій в Україні у 5–20 разів перевищують стандарти ЄС» – йдеться у Зеленій книзі Міжнародного центру перспективних досліджень щодо проблеми зменшення шкідливих викидів у тепловій електроенергетиці України через виконання вимог Енергетичного співтовариства.
Як зробити дим у трубі прозорішим
Установка пилогазоочисного обладнання потребує близько 1 млрд. грн. (в цінах 2010 г.) на один блок потужністю 300 МВт, тому економічно й технічно доцільно встановлювати таке обладнання тільки під час реконструкції ТЕС. Розмір інвестицій для установки пилогазоочисного обладнання на діючі блоки ТЕС в ході реконструкції складе близько 50 млрд. грн., при будівництві нових – 24 млрд. грн.
На жаль, через брак коштів державні енергетичні підприємства практично не реалізують природоохоронні заходи на наявних енергоблоках, за винятком деяких проектів реконструкції пиловловлюючого обладнання.
А що ж роблять приватні компанії?
Мешканці міста Зугреса, що на Донеччині, розповідають, що за останній рік дим з труби Зуївської ТЕС став значно світлішим, прозорішим. З чого б це? Ми поцікавилися у керівника ТЕС.
«З 2008 по 2014 роки ми проводимо реконструкцію всіх енергоблоків, коментує Володимир Лебейчук, директор Зуївської ТЕС [станція – приватна, входить до складу генкомпанії «Східенерго» (ДТЕК), прим. ред.]. Одночасно з реконструкцією основного енергетичного обладнання, модернізується й допоміжне – зокрема електрофільтри. Так, на енергоблоках №1 и №2, які були реконструйовані у 2008-2009 роках, ми значно знизили викиди пилу – більш ніж в 4 рази. А електрофільтри енергоблоків №4 и №3 у 2012-2014 роках будуть модернізовані вже до виконання європейських норм викидів – 50 м/м3, тобто зі зменшенням викидів пилу від початкового у 8 разів».
Труба на Зуївській ТЕС лише одна, через неї виходить дим від усіх чотирьох енергоблоків потужністю 300 МВт кожен. Зуївська ТЭС була спроектована у сімдесяті роки минулого сторіччя. Це найвища труба ТЕС в Україні – 330 м й дозволяє високо підняти гази із золою, аби вони максимально розсіювались. Але принципово проблему викидів вирішує дещо інше.
«Ми не тільки робимо заміри складу газів, що виходять з ТЕС, за допомогою системи безперервного моніторингу, – продовжує Володимир Лебейчук, – змінення кольору й щільності вихідних газів видно і «на око». Це результат модернізації електрофільтрів лише двох з чотирьох енергоблоків на ТЕС вже дав свої результати».
Варто зазначити, що до питань дотримання екологічних норм компанія ДТЕК підходить комплексно. «Ми запроваджуємо технологічне переоснащення і поступове виведення з експлуатації застарілого обладнання, – говорить керівник департаменту з екологічної безпеки ДТЕК Ірина Вербіцька. – Впроваджуємо нові технології та вдосконалюємо технологічні процеси. Водночас працюємо над зменшенням утворення відходів виробництва та розробляємо заходи щодо їх переробки».
Для вирішення екологічних проблем потрібні мільярди гривень
Над зменшенням шкідливих викидів в атмосферне повітря замислюються і в ПАТ «Західенерго».
За словами в.о. голови правління ПАТ «Західенерго» Володимира Мазяра, зараз оновлюються програми розвитку усіх теплоелектростанцій, що входять до складу ПАТ «Західенерго», а саме на Бурштинській, Добротвірській та Ладижинській ТЕС. Відповідно до програм плануються чималі капіталовкладення в екологічну безпеку.
Нині під час виробництва електроенергії та, як наслідок, спалення мiльйонiв тонн вугілля підприємство викидає в атмосферу оксиди сірки, азоту та золу. Саме для того, аби зменшити ці викиди до мiнiмуму й буде проводитися технічне переобладнання. Недостатньо ефективні золовловлюючі установки планується поступово замінити на сучасні сіркоочисні комплекси.
На ТЕС ПАТ «Західенерго» ефективна робота золовловлюючих установок забезпечується їх технічно грамотною експлуатацією та своєчасним обслуговуванням. Під час капітальних ремонтів енергоблоків проводяться ще й ремонти золоуловлюючого обладнання.
Наприклад, зараз на енергоблоці № 7 Бурштинської ТЕС завершується реконструкція з заміною електрофільтру на новий. На Добротвірській ТЕС у 2009-2010 роках була проведена реконструкція золовловлюючих установок котлів твердого палива енергоблоків № 9 та 10, а у 2011 році буде завершена аналогічна реконструкція золовловлюючої установки котла твердого палива енергоблоку №7. Виконана реконструкція електрофільтрів блоку №2 Ладижинської ТЕС та під час проведення капітального ремонту енергоблоку № 3 в 2011р. завершена реконструкція його електрофільтрів.
Завдяки цим роботам коефіцієнт корисної дії електрофільтрів підвищується до 99,2-99,7%, а концентрація золи у димових газах після очистки має зменшити по деяких енергоблоках навіть до на рівня європейських нормативів – 50 мг/м3.
Виконання екологічних стандартів Європейського співтовариства в енергетичному секторі потребує масштабного переобладнання нині працюючих енергоблоків, будівництво нових та консервація застарілих потужностей. Для реалізації усіх екологічних заходів необхідно інвестувати мільярди гривень, а силами держави це зробити нереально. Тому усі надії енергетиків пов’язані із приватизацією. Бо новий власник може поділитися своїм досвідом та фінансово підтримати реконструкцію вже працюючих потужностей, а потім на будівництво нових енергоблоків, в яких будуть використані технології більш чистого спалення вугілля з мінімальними викидами до повітря, яким ми дихаємо.
На фото: Найвища в Україні труба на Зуївській ТЕС лише одна, через неї виходить дим від чотирьох енергоблоків. Поруч розташовані дві градирні для охолодження водного конденсату.
Львівський портал