Rekonštrukcia bajpasu: vyššia stabilita výroby a viac alternatívnych palív

Aj keď pôvodný bajpas spoľahlivo plnil svoju funkciu, jeho technické parametre už nepostačovali súčasným požiadavkám prevádzky. Veľkosť chladiacej komory, ventilátorov, potrubí a filtra umožňovala odvádzať len približne 7 až 8 % plynov z pecného systému, čo predstavovalo významné technologické obmedzenie.

V súčasnosti cementárenský priemysel čoraz viac využíva tuhé alternatívne palivá (TAP), ktoré nahrádzajú tradičné fosílne palivá, najmä mleté uhlie. Tieto palivá pochádzajú napríklad zo spracovaných komunálnych a priemyselných odpadov, biomasy alebo odpadových plastov. Ich využívanie prináša významné environmentálne aj ekonomické výhody, zároveň však zvyšuje množstvo chlóru a ďalších prchavých látok v technologickom procese.

Práve tieto látky spôsobujú tvorbu nálepiek vo výmenníku a môžu negatívne ovplyvňovať stabilitu výroby. Cieľom rekonštrukcie preto bolo zvýšiť kapacitu bajpasu tak, aby bolo možné účinnejšie odvádzať prchavé látky z technologického systému. Modernizovaný bajpas umožňuje zvýšiť podiel alternatívnych palív až na 95 % tepelnej energie potrebnej na výpal slinku.

Rekonštrukcia bajpasu bola technicky náročná nielen rozsahom zariadenia, ale aj tým, že sa realizovala počas prevádzky cementárne. Projektovú dokumentáciu spracovala spoločnosť CEMEL servis, s. r. o., z Přerova, ktorá má dlhoročné skúsenosti s projektovaním technológií pre cementárenský priemysel.

Pri príprave projektu sa využilo aj 3D skenovanie existujúceho stavu. Presné zameranie technologických zariadení umožnilo optimálne navrhnúť nové potrubné trasy a oceľové konštrukcie a zároveň minimalizovať riziko kolízií počas montáže.

Prvou etapou projektu bola demontáž pôvodného bajpasového systému. Odstránené boli chladiaca komora bajpasových plynov, ventilátory, uzatváracia klapka, potrubia prívodu plynov, kondicionér chladenia plynov, bajpasový filter, ventilátor bajpasu aj dopravníky odpraškov. Súčasťou prác bola aj demontáž vybraných oceľových konštrukcií a nosných prvkov.

Nový systém si vyžiadal výstavbu viacerých oceľových konštrukcií, ktoré zabezpečujú bezpečné uloženie technologických zariadení, odolnosť voči dynamickému zaťaženiu a komfortný prístup pre obsluhu a údržbu. Súčasťou riešenia je aj samostatná schodisková konštrukcia a obslužné plošiny pri filtri.

Realizované boli aj rozsiahle stavebné úpravy vrátane nových železobetónových základov pre filter, ventilátor bajpasu, dopravné čerpadlo odpraškov, schodiskové stĺpy a podpery potrubných trás.

Jednou z najdôležitejších častí nového bajpasového systému je zväčšená chladiaca komora bajpasových plynov. Nachádza sa na bočnej strane prednej časti pätného kusa pece a jej úlohou je rýchlo ochladiť plyny odoberané z pecnej linky.

Plyny vstupujúce do systému dosahujú teplotu približne 1 150 °C. Chladenie preto prebieha v dvoch stupňoch. V prvom sa teplota zníži približne na 320 °C, v druhom na 220 °C. Takto upravené plyny môžu bezpečne pokračovať k filtračnému zariadeniu.

Pred vstupom do filtra sa do potrubia privádzajú pecné odprašky, ktoré sa miešajú s bajpasovým prachom. Tým sa znižuje koncentrácia chlóru v konečnej zmesi a zabezpečuje sa jej bezpečná pneumatická doprava.

Po ochladení smerujú plyny do bajpasového odprašovacieho filtra, ktorý je umiestnený na samostatnej oceľovej konštrukcii vedľa homogenizačného sila. Jeho úlohou je oddeliť tuhé prachové častice z prúdiacich plynov.

Plyny vstupujúce do filtra majú teplotu približne 185 °C, čo je ideálna hodnota pre suchú filtráciu. Látkový filter využíva textilné filtračné hadice, na ktorých povrchu sa zachytávajú prachové častice. Vznikajúca filtračná vrstva zároveň zvyšuje účinnosť odlučovania aj veľmi jemného prachu.

Zachytený materiál sa zhromažďuje vo výsypke vybavenej hladinomerom a vykurovacími telesami, ktoré zabraňujú kondenzácii vlhkosti počas nábehu linky. Prach je následne odvádzaný reverzným šnekovým dopravníkom s dvomi výpadmi, pričom každý je vybavený uzáverom a turniketovým podávačom.

Po filtrácii vstupujú plyny do ventilátora bajpasu, ktorý zabezpečuje potrebný podtlak v celom systéme. Práve ventilátor možno označiť za srdce bajpasového systému, pretože umožňuje plynulý odťah plynov z pecnej linky a ich návrat spätným potrubím do technologického procesu.

Jedným z hlavných dôvodov rekonštrukcie bolo zlepšenie environmentálnych parametrov výroby. Zvýšená kapacita bajpasu umožňuje účinnejšie odvádzanie chlóru a ďalších prchavých látok z technologického systému.

Vďaka tomu je možné bezpečne využívať vyšší podiel alternatívnych palív bez negatívneho vplyvu na stabilitu výroby. Výsledkom je nižšia spotreba fosílnych palív, nižšia uhlíková stopa a efektívnejšie využitie odpadov ako zdroja energie.

Významnú úlohu zohráva aj nový filtračný systém, ktorý prispieva k ochrane ovzdušia a znižovaniu emisií prachových častíc.

Modernizácia bajpasu priniesla viacero konkrétnych prínosov:

zvýšenie kapacity bajpasu,

stabilnejšiu prevádzku pecnej linky,

obmedzenie tvorby nálepiek vo výmenníku,

zníženie počtu neplánovaných odstávok,

vyšší podiel využívania alternatívnych palív,

zlepšenie environmentálnych parametrov výroby.

Projekt predstavuje ďalší krok smerom k modernej, efektívnej a environmentálne zodpovednej výrobe cementu.

Rekonštrukcia bajpasu pecnej linky ukazuje, že aj modernizácia jednotlivých technologických uzlov môže mať významný vplyv na fungovanie celého výrobného systému. Projekt priniesol vyššiu spoľahlivosť výroby, lepšie podmienky pre využívanie alternatívnych palív a nižšiu environmentálnu záťaž.

Nový bajpas tak nie je len technickou modernizáciou, ale aj investíciou do udržateľnejšej a efektívnejšej budúcnosti výroby cementu.