Társaságunk 2020 óta saját tulajdonú erőműve a 2007-ben üzembe helyezett Észak-Budai Kogenerációs Fűtőerőmű, melynek feladata, hogy:

 

• kielégítse az óbudai és észak-budai távhőkörzetek hőigényeit,
• a hőenergiával kapcsoltan villamos energiát termeljen, – melyet korábban a KÁT mérlegkörben – jelenleg az árampiacon ad el, valamint
• a nyári időszakban ki nem használt termelő kapacitását a rendszerszintű tartalék kapacitás piacon értékesítse.

 

Észak-Budai Fűtőerőmű látképe

 

Az Észak Budai Fűtőerőmű főbb műszaki adatai:

 

Gázturbina 1 és 2:

 

Gyártó:	SOLAR – MARS 100
Kivitel:	kogenerációs
Kimenő teljesítmény:	10,685 MW
Üzemanyag:	gáz
Fordulatszám:	NGP 11168 rpm – NPT 8625 rpm
NOX csökkenés:	DLE (dry low emission)
Égőtér típusa:	gyűrűs
Fokozatok száma:	kompresszor:	15 fokozat (egy tengely)
	turbina:	2 fokozat gázgenerátor
		2 fokozat munkaturbina
Csapágyak száma:	4

 

Gázturbina 3:

 

Gyártó:	ROLLS ROYCE RB 211T
Kivitel:	kogenerációs
Kimenő teljesítmény:	31,686 MW
Üzemanyag:	gáz
Fordulatszám:	LP 6380 rpm, HP 9100 rpm, PT 4825rpm
NOX csökkenés:	DLE (dry low emission)
Égőkamrák száma:	9
Fokozatok száma:	kompresszor:	kis nyomású (LP) 7 fokozat
		nagy nyomású (HP) 6 fokozat
	turbina:	kis nyomású (LP) 1 fokozat
		nagy nyomású (HP) 1 fokozat
	munkaturbina:	3 fokozat
Csapágyak száma:	6

 

Generátor 1 és 2:

 

Gyártó:	LEROY SOMER
Névleges feszültség:	11 kV
Névleges teljesítménytényező:	0,8
Névleges látszólagos teljesítmény:	12,5 MVA
Névleges hatásos teljesítmény:	10 MW
Gerjesztés:	forgódiódás
Szigetelési osztály:	„H”

 

Generátor 3:

 

Gyártó:	BRUSH
Névleges feszültség:	11 kV
Névleges teljesítménytényező:	0,8
Névleges látszólagos teljesítmény:	35,125 MVA
Névleges hatásos teljesítmény:	28 MW
Gerjesztés:	forgódiódás
Szigetelési osztály:	„F”

 

Főtranszformátorok:

 

	BAT 2	BAT 1
Gyártó:	KONCAR D&ST
Típus:	TRP 25000-123/AG	TRP 40000-123/AG
Névleges teljesítmény:	25 MWA	40 MWA
Hűtés típusa:	ONAN / ONAF	ONAN / ONAF
Segédhűtés:	nincs	nincs
Összes vesztesség 75 ˚C-nál:	91,27 kW	130,30 kW

A Miskolc, Hold utcai Kombinált Ciklusú Fűtőerőmű        

 

A miskolci távhőellátás modernizációja keretében, a  Hold utcai Kombinált Ciklusú Fűtőerőmű (MKCE) 2007 évben épült meg.

33,9 MW_th maximális forróvíz hőteljesítménnyel olyan költséghatékony kialakítással, hogy a beépített fűtőturbina kondenzátorának hűtését – kényszerhűtő nélkül – a forróvíz végzi, vagyis ha nincs az MKCE-vel ellátható hőigény, akkor nem tud üzemelni. Az eredeti tervek szerint az MKCE eleve csak évi 4500-5000 üzemórára lett tervezve, mert az akkori piaci viszonyok között ez a téli féléves üzem is biztosította a beruházás megtérülését. Ellenben a nyári üzem az erőmű konstrukciója miatt (miután nincs kényszerhűtője) a villamos energia piaci árak kedvező változása esetén sem oldható meg.

Az MKCE kialakítása tehát műszaki szempontból korlátozott, mivel a fűtőkondenzátorban a forróvíz választott üzemi hőfokszintje (86/68°C) majdnem teljesen megegyezik a gázmotorok hőfokszintjével (90/67°C), tehát a két kapcsolt energiatermelő berendezés ugyanabban az időszakban fellépő, azonos forróvíz paraméterek esetén tudja optimálisan leadni a hőteljesítményét, vagyis ezek egymás konkurensei.

A gázturbina terhelése 50-100% közötti lehet (ez megfelel kb. 22-34 MWth hőterhelésnek), mert 50% alatti terhelésen a megengedettnél nagyobb lenne a gázturbina szennyezőanyag kibocsátása, ezért amennyiben az MKCE hőterhelése a névlegesnek kb. 50%-a alá esik, a gázturbinának le kell állnia. Az MKCE üzemben maradását biztosítani lehetne egy kényszerhűtő üzembe helyezésével. Ez egy olyan berendezés, amely lehetővé teszi, hogy a turbinából kilépő „fáradt” gőzt a kondenzátorban úgy csapassuk le, hogy az ehhez szükséges elvonandó hőmennyiséget ne a távhőrendszer segítségével, hanem valami egyéb, például a környezeti levegő segítségével vonjuk el, egy erre a célra kialakított hőcserélőn keresztül. Ez már korábban is nyilvánvalóvá vált, ezért ezt a kérdést  az MVM ERBE először 2009-ben, majd később 2016-ban ismét tanulmányban vizsgálta meg. (Ekkor a gazdaságosságuk nem bizonyult megfelelőnek, ezért nem valósultak meg.)

Az MKCE kogenerációs technológiával hő és villamos energia termelésre. A kereskedelmi üzem kezdete 2007. december 1. Az MKCE  beépített villamos teljesítménye 39,6 MWe, beépített hőkapacitása 33,9 MWth. A gázturbina 29 MW villamos teljesítményű SGT 700 típusú Siemens gyártmányú, a gőzturbina 11 MW villamos teljesítményű SST 300 típusú Siemens gyártmányú. Névleges teljesítményen a földgáz fogyasztása 9.000 m3/h.

Az MKCE  a Tatár utcai telephelyén  az avasi és a belvárosi forróvízkörök hőellátását végzi. A két forróvízkör az eltérő nyomásviszonyok miatt hidraulikai szempontból egymástól teljesen független, a hőtermelő berendezések a két kör között meg vannak osztva, de a két kör között szükség esetén korlátozott mértékű hőátadás lehetséges. Ez műszakilag a 2x12,5 MWth névleges hőteljesítményű illetve a 2x25 MWth névleges hőteljesítményű hőátadó állomás közreműködésével oldható meg.

A forróvíz körök keringetését, nyomástartását és pótvízellátását a MIHŐ Kft. végzi Tatár utcai kazánházban (aTatár utcai Fűtőmű épületében) lévő berendezéseivel. A fogyasztóktól visszatérő forróvízbe először a geotermikus energiát táplálják be (prioritása a geotermikus energiának van), amely hőcserélők a Pannergy és a Kuala Kft. tulajdonában vannak. Ezután az MKCE hőjével, majd a csúcshőigényeket a forróvíz kazánok üzemeltetésével.

A távhő rendszerekre az egész országban az a jellemző, hogy az elmúlt évtizedben a lakóépületek utólagos hőszigetelése és a nyílászárók cseréje miatt jelentősen csökkent a távhő igény. Ez Miskolcon is így volt. Az avasi és a belvárosi kör összesített hőigénye a 2000-es évek elején jellemző 1450 TJ/év értékről fokozatosan lecsökkent kb. 1000 TJ/év-re. Az utóbbi években néhány új fogyasztó belépésével a csökkenés megállt, sőt némi növekedés is megfigyelhető. A jellemző éves hőigény mostanában 1100-1200 TJ, mely igény a következő évekre is prognosztizálható.

A geotermikus energia-hasznosító berendezések kiépítésük óta prioritást élveznek, és az éves hőigénynek a java részét (kb. 50%-át) el lehet látni a geotermikus energiával. Emiatt az ellátandó hőigény az évek során az 1450 TJ/év-ről lecsökkent 400-500 TJ/év-re. Az elmúlt időszak összesített hőigényének tartamdiagramját az alábbi ábra mutatja.

 

Összesített hőigények tartamdiagramja

Az adatok napi átlagos hőteljesítményeket jelentenek, a különböző színek az ábrázolt hőteljesítmény forrását jelölik (zöld színnel a geotermális hő: GEO, kékkel a gázmotorok: GM, pirossal pedig a forróvíz kazánok: FK).

 

A turbina  2013 évben ~ 24 000 üzemórával leállításra került. 

A leállításának fő okai :

• A geotermia hasonló hőfoktartományban (90/70) lépett be a miskolci távhőtermelésbe.
• A geotermia miatt a (mivel a hőigény nem volt elég folyamatos baseload villamos terhelés melletti kapcsolt üzemre) keringtetett víz mennyisége nem volt elegendő az MKCE alap terheléséhez sem.
• A villamosenergia-piac és a hőárszabályozás (KÁT) is előnytelenül változott meg.
  

Az MVM Zrt. 2019 évben történt döntése alapján, a jelenlegi villamosenergia piaci helyzet, a villamosenergia rendszer szabályozási igényei miatt újra képbe került a még egyébként új berendezésnek számító MKCE. Az előzetes számítások, a működési modellek átvizsgálása azt mutatta, hogy az erőművet megéri újra üzembe helyezni.

 

Az erőmű újra indítása két ütemben történt(ik):

I.ütem:

MKCE – hosszú leállás utáni karbantartás, felújítás (LTSA alapján)

Az MKCE berendezései tehát 2013 óta álltak, ezért első feladat volt, hogy a kikonzerválási eljárásokat elvégezzük, a leállítás előtti állapotnak megfelelően beüzemeljük őket, teszteljük képességeiket, megismerjük az üzemeltetés lehetséges problémáit, illetve felmérjük a következő átalakításhoz szükséges alapállapotot.

Az MKCE beruházás (az erőmű építése) a Siemens fővállalkozásában valósult meg és a karbantartására is a Siemens vállalkozott LTSA (Long Term Service Agreement – Hosszú Távú Karbantartási Megállapodás) keretében.

A berendezések újraindítása előtti átvizsgálás, illetve karbantartás a következő feladatok elvégzésére vonatkozott elsősorban: gázturbina kompresszor 2. lapátsor csere, égő csere, gőzturbina, generátor, hajtómű nagyjavítások, DCS javítás valamint a biztonságtechnikai szempontból szükséges bulletinekben előírtak megvalósítása.

Figyelembe véve az LTSA-t, az abban szereplő „C” típusú nagyjavítás nagy vonalakban megfeleltethető volt a fenti munkáknak. Az LTSA megállapodás szerint a 40.000 EOH-hoz (Egyenértékű Üzemóra) tartozó nagyjavítás ugyan még nem érkezett el, mivel az MKCE leállításakor még csupán mintegy 26000 EOH-t üzemelt, de a Siemens által az újraindításhoz készült megvalósíthatósági tanulmányban meghatározott műszaki tartalmat magában foglaló, az új alkatrészek beépítésével környezetvédelmi szempontból az új BAT –os kibocsátási követelményeknek is megfelelő műszaki állapotot garantált. Mindezeket figyelembe véve az MVM vezetése így a „C” típusú nagyjavítás mellett döntött.

Mivel azonban ez a műszaki tartalom nem tartalmazott minden, az újrainduláshoz nélkülözhetetlen feladatot, a kimaradt munkákkal az EPS (European Power Services Zrt.) lett megbízva, fővállalkozási szerződés keretében. Ezek a munkák kiterjedtek minden, nem a Siemens által szállított főberendezés és segédrendszer felülvizsgálatára.

A karbantartás ütemezése során figyelembe vettük, hogy a munkavégzést a jelenleg ismert pandémiás környezetben hogyan is lehet elvégezni, így igyekeztünk a munkafolyamatokat a lehetőség szerinti leginkább elválasztani egymástól. Ennek érdekében egy olyan időterv állt elő, ami lehetővé tette, hogy egy időben egyszerre a munkaterületen csak egy társaság szakemberei tevékenykedjenek.

A hosszas előkészítő munkák után így 2020. augusztusban elsőként a HRSG (hőhasznosító kazán) karbantartását végeztük el, ahol az EPS alvállalkozói mint pl. a GDSH, (Ganz-Danubius), Evopro, TLW a tervezett határidőt és költségkeretet tartva végzett a munkákkal.

A hőhasznosító kazán az erőmű leállásakor – akárcsak a többi berendezés – konzerválásra került, leürítették, kiszárították és a zárt rendszert feltöltötték Nitrogén gázzal. A rendszer megbontásakor a tapasztaltak igazolták a konzerválás sikerességét, mivel lényegében sikerült elkerülni a korróziót, a csövek, kamrák, a dobok gyakorlatilag újszerű állapotban maradtak a hosszú leállás alatt.

A szerelvények ellenőrzésre kerültek, szükség esetén javításra, illetve cserére szorultak, a biztonsági szelepeket szakcég elszállította, és átvizsgálva, beállítva szerelte vissza.

Ezt követően érkeztek a Siemens-Brno szakemberei, akik a gőzturbina karbantartási munkáit végezték el, beleértve a turbina és generátor közötti hajtómű ellenőrzését. Ez a munkafolyamat már látványosabb és hosszabb volt, szeptember 2-án kezdődött és egészen október 2-ig tartott. A munka során elvégezték a turbina csapágyainak ellenőrzését, a lapátozás boroszkópos vizsgálatát, valamint a hajtómű ellenőrzését is. Utóbbi során a hajtóműházból kiemelt hajtást aprólékosan, szemrevételezéssel, felületi mérésekkel és roncsolásmentes mágneses illetve penetrációs repedésvizsgálati módszerekkel ellenőrizték, mielőtt újra összeszerelésre került volna. 

A leglátványosabb munkaszakasz a hőhasznosító kazánt követően a gázturbina karbantartása volt, melynek során a teljes forgórészt, valamint az álló lapátozást is darabjaira szedték és ellenőrizték, illletve cserélték a Siemens Energy (svéd) szakemberei. Itt is ellenőrzésre került a gázturbinát a generátorral összekötő hajtómű, amihez ebben az esetben is a Flender szakértőjét vették igénybe.

A gázturbina félig szétszerelt állapotban

A nagyjavítás során cserére kerültek a régi égők valamint a 2. lapátsor, melynek köszönhetően a gázturbina emissziós értékei jelentősen javultak, megfelelve az időközben szigorodó környezetvédelmi követelményeknek. Ellenőrzésre került a kompresszor és a munkaturbina forgórész, a teljes lapátozással együtt, melynek során a korábban is alkalmazott mágneses és penetrációs vizsgálatokat is végrehajtották rajtuk, akárcsak a gázturbina hajtóművén. 

A gázturbina nagykarbantartása szeptember 29-től november 6-ig tartott.

Ezen munkafolyamat közben megtörtént az ABB által gyártott generátor ellenőrzése, karbantartása is, melyet szintén a Siemens szakértői végeztek el.

A munkafolyamatok végén az együtt forgó gépcsoport egytengelyűségének beállítása követelt hosszabb időt, amit a Siemens szakértői pár nap alatt végeztek el.

A gázturbina kompresszor forgórésze

Ezekkel egyidőben, mivel külön helyiségben van telepítve, lehetőség nyílt a vízelőkészítő ellenőrzésére, karbantartásának elvégzésére és újbóli beüzemelésére is. A még jelenleg is modernnek számító RO (fordított ozmózis) elven működő berendezés és az karbantartást végző Vattenteknik Hungary Kft. társaság is jól vizsgázott, a rendszer tökéletes állapotban várta az erőmű indulását.

A karbantartás utolsó lépése a kombinált ciklusú erőmű beindítása és a teljes terhelési tartományon átnyúló üzemi adatainak ellenőrzése volt, erre november 5-6.-án került sor (ún. performance test keretében). Az így nyert adatok bizonyítják, hogy a karbantartás elérte célját, a berendezés képes az elvárt paraméterek mellett üzemelni, továbbá alapot nyújt a későbbi műszaki állapot felméréséhez.

Az MKCE újraindítási projekt itt még nem ér véget. A korábbi üzemeltetési paraméterek nem tették lehetővé, hogy a CCGT részt vehessen a MAVIR által működtetett, a villamosenergia rendszer szabályzásáért felelős rendszerszintű szolgáltatások piacán, mint szabályzó erőmű.

Ehhez a fel/leterhelési sebesség paraméterén (szabályzási gradiens MW/perc) az eredeti 0,73-as értékről meg kellett emelni a terhelési sebességet 2 MW/perc fölé. Ezt – mint kiderült – a berendezések jelentősebb műszaki átalakítás nélkül is képesek teljesíteni, az elvégzett tervezett, módosított alkatrész cserékkel, és a szükséges szabályzói beállítások megfelelő módosításával. Ez utóbbi feladatot az Evopro társaság végezte el, melynek lényegi részleteit előzőleg részletesen ismertettek is az erőmű műszaki szakembereivel.

 

Elért eredmények

Összefoglalva az elmúlt egy év munkáját, az alábbi feladatok kerültek végrehajtásra a pandémiás időszak kellős közepén:

• Nagykarbantartást megelőző, a műszaki tartalmat meghatározó előkészítő vizsgálatok (A inspection) és tervezési feladatok teljesítése Siemens és ERBE által.
• Siemens hosszútávú karbantartási szerződése (LTSA) szerinti nagyjavítások (gőzturbina nagyjavítás és gázturbina C-inspekció, generátor nagyjavítás).
• Turbina kompresszor 2.sz. lapátsor cseréje, mivel több olyan géptörés volt a világban üzembehelyezett SGT 700 Siemens gázturbinákon az elmúlt időszakban, ahol ez a hiba jelentős károkat okozott.
• Gázturbina flexibilis kuplung cseréje.
• Gázturbina égőkamra csere a szigorúbb kibocsátási határérték betartása érdekében.
• Gőzturbina, generátor, hajtómű nagyjavításokat és a biztonságtechnikai szempontból szükséges bulletinekben előírt előírások megvalósítása, valamint a folyamatirányítási rendszer (DCS) részleges upgrade.
• Vízlágyító felújítása és a technológia korszerűsítése, az akkumulátor telepek cseréje.
• Egyéb olyan hiányosság, mint például a szabadra menő szelep téli  jegesedésének megakadályozása is megoldásra került. 
• IPPC engedély módosítása az új elemek beépítésére.

· 

II.ütem 2021-2022 évben, megvalósítandó feladatok:

• Irányítástechnikai upgrade.
• Előremenő hőfok emelés
• by-pass kémény létesítés
• kényszerhűtő létesítés

A Miskolc, Tatár utcai gázmotoros kiserőmű 5 db TBG 632 V16K típusú DEUTZ AG. gyártmányú gázmotorral rendelkezik. A Tatár utcai gázmotoros kiserőmű beépített villamos teljesítménye 19,5 MWe, beépített hőkapacitása 21 MWth. A gázmotorok egyenkénti villamos teljesítménye 4,85 MWe hőteljesítménye 4,268 MWth. Az erőmű kereskedelmi üzemének kezdete 2003. október 20. Névleges teljesítményen a gázmotorok egyenként közel 1.000 m3/h földgázt tüzelnek el.

A Miskolc Diósgyőri gázmotoros kiserőmű 1 db TBG 632 V16K típusú DEUTZ AG. gyártmányú gázmotorral rendelkezik. A Diósgyőri gázmotoros kiserőmű beépítettvillamos teljesítménye 3,9 MWe, beépített hőkapacitása 1,15 MWth. A gázmotor villamos teljesítménye 4,85 MWe, hőteljesítménye 4,268 MWth. Az erőmű kereskedelmi üzemének kezdete 2003. november 27. Névleges teljesítményen a gázmotor földgáz fogyasztása csaknem 1.000 m3/h.

A Miskolc Bulgárföldi gázmotoros kiserőmű 1 db TBG 620 V12 K típusú DEUTZ AG. gyártmányú gázmotorral rendelkezik. A Bulgárföldi gázmotoros kiserőmű beépített villamos teljesítménye 1,05 MWe, beépített hőkapacitása 1,15 MWth. Az erőmű kereskedelmi üzemének kezdete 2004. január 22. Névleges teljesítményen a gázmotor körülbelül 270 m3/h földgázt fogyaszt.