Ochrona środowiska

Inwestycje mające na celu poprawę jakości środowiska od wielu lat należą do priorytetowych zadań Spółki Energetycznej  "Jastrzębie" S.A.. Spółka - mając na uwadze zminimalizowanie ujemnych skutków oddziaływania na środowisko naturalne podjęła szereg stosownych działań w tym kierunku. Dzięki konsekwentnej realizacji zadań inwestycyjnych, modernizacyjnych, przystosowaniu istniejących oraz budowie nowych urządzeń do produkcji czystej i efektywniejszej energii, wdrażaniu nowoczesnych technologii zagospodarowania gazu z odmetanowania kopalń oraz niskoemisyjnej technologii użytkowania paliwa - węgla kamiennego - Spółka żyje w zgodzie ze środowiskiem.

Do istotnych osiągnięć, którymi SEJ S.A. może się poszczycić należą między innymi: budowa przyzakładowej oczyszczalni ścieków, produkcja energii elektrycznej i cieplnej w skojarzeniu, wymiana i modernizacja elektrofiltrów, wymiana odpylaczy cyklonowych na core separator, zastosowanie systemu spalania niskoemisyjnego do redukcji emisji tlenków azotu, modernizacja instalacji odpylania gazu oraz zagospodarowanie gazu z odmetanowania kopalń. Spółka Energetyczna "Jastrzębie" S.A. - jako pierwsza w Polsce zastosowała agregat prądotwórczy, spalający mieszaninę metanu z powietrzem w urządzeniu najnowszej generacji - wielocylindrowym silniku tłokowym na paliwo zubożone. Jako pierwsza w skali kraju uruchomiła centralną klimatyzację kopalni, w której zastosowano kompleksowe skojarzenie w produkcji energii elektrycznej, cieplnej i chłodniczej na bazie metanu powstającego w procesie wydobycia węgla. Wszystkie wdrożone przedsięwzięcia cechują nie tylko wysokie walory ekologiczne, ale również ekonomiczne i społeczne.

Produkcja energii elektrycznej i energii cieplnej w skojarzeniu

Elektrociepłownie SEJ S.A., tj. EC "Moszczenia" i EC "Zofiówka" zbudowane zostały jako elektrociepłownie, kojarzące produkcję energii elektrycznej dla macierzystych kopalń z produkcją ciepła, a w przypadku EC "Moszczenia" także z produkcją sprężonego powietrza na sprężarkach napędzanych turbinami parowymi. Dbając o skojarzenie, likwidowane w wyniku spadku zapotrzebowania sprężarki parowe zastąpiono w EC "Moszczenia" turbogeneratorami i wprowadzono możliwość pracy turbin kondensacyjnych jako turbiny ciepłownicze. Należące do Spółki elektrociepłownie "Suszec" i "Pniówek" pierwotnie zostały zbudowane jako ciepłownie węglowe. Realizując program wzrostu zagospodarowania gazu z odmetanowania kopalń zabudowano w nich silnikowe agregaty prądotwórcze z odzyskiem ciepła, opalane metanem, co dodatkowo podniosło stopień skojarzenia produkcji w Spółce. Produkcja energii elektrycznej i cieplnej w skojarzeniu to nie tylko efekty ekologiczne ale także ekonomiczne. Aktualnie Spółka produkuje w skojarzeniu około 30% energii elektrycznej (w skali roku) przy jednoczesnej produkcji w skojarzeniu około 75% energii cieplnej dla celów grzewczych. Produkcja energii elektrycznej i cieplnej w skojarzeniu nie jest przedsięwzięciem inwestycyjnym, lecz cechą technologii stosowanej w zakładach Spółki od początku ich istnienia. Dzięki produkcji w skojarzeniu Spółka zużywa rocznie o około 15% mniej paliwa niż gdyby realizować tę produkcję rozdzielnie. Oszczędność paliwa to około 1,9 mln GJ, co w przeliczeniu na węgiel daje zmniejszenie ilości spalanego węgla o około 90 tys. ton/rok, a co za tym idzie zmniejszenie ilości emitowanych gazów i pyłu.

Palniki gazowe w EEG " PNIÓWEK"

Przedsięwzięciem, które pozwoliło zwiększyć wykorzystanie metanu, pochodzącego z odmetanowania złóż Kopalni Węgla Kamiennego "Pniówek", było zainstalowanie 2 palników gazowych o mocy 7 MW każdy na kotle WR 25 nr 2. Instalacja pozwoliła na wytwarzanie gorącej wody na potrzeby ciepłej wody użytkowej dla kopalni oraz osiedla Pawłowice w okresie całego roku oraz na potrzeby ciepłownictwa w sezonie grzewczym. W 1996 roku zainstalowano w Elektrociepłowni kocioł PWPG-5 o mocy 6 MW. Jednostka ta bardzo dobrze spełnia wymagania zaspokojenia ciepłej wody użytkowej dotychczasowych odbiorców, tj. Kopalni "Pniówek", osiedla Pawłowice, a także od 2000 roku odbiorców Gminy Pawłowice, między innymi: Szkoły nr 1 , Przedszkola, Gminnego Ośrodka Kultury oraz kompleksu sportowego z basenem.

W 1998 r. w celu dalszego zwiększenia wykorzystania metanu zmodernizowano instalacje gazowe palników kotła WR 25 nr 2 oraz zwiększono ich moc do ok. 10 MW każdy. Dzięki tej realizacji zminimalizowano zużycie węgla w Elektrociepłowni. Efekty ekologiczne wynikające z zainstalowania dwóch palników gazowych to przede wszystkim obniżenie emisji pyłu, SO₂, NO_x, CO, CO₂, BaP oraz sadzy.

Agregat prądotwórczy

Silnik gazowy zabudowany w Elektrociepłowni "Suszec" był pierwszym w Polsce silnikiem pracującym w oparciu o gaz z odmetanowania złóż węgla. Realizacja zadania inwestycyjnego pt.: "Zabudowa agregatu prądotwórczego z silnikiem gazowym 2,7 MW_e i 3,1 MW_t" trwała bardzo krótko, bo zaledwie 10 miesięcy. W lutym 1997r. podpisano kontrakt handlowy - na wykonanie projektu zabudowy i dostawę agregatu prądotwórczego w oparciu o silnik gazowy na gaz zubożony TBG 632 V16 wraz z wymiennikiem odzysku ciepła - z firmą Saarberg Fernwärme GmbH. Uruchomienie instalacji nastąpiło już w grudniu 1997r. Zrealizowanie m.in. zabudowy 1 agregatu prądotwórczego TBG 632 V16 w EC "Suszec" pozwoliło wykorzystać nadwyżki metanu z odmetanowania KWK "Krupiński", przez co uzyskano znaczne efekty ekologiczne i ekonomiczne. Spalanie mieszanki metanowej nie daje takich zanieczyszczeń jak SO₂, pyły i sadze. Ponadto emisja NO₂, CO, CO₂ jest znacznie niższa niż w przypadku kotłów parowych i wodnych opalanych węglem kamiennym. Zwiększenie ilości pozyskania metanu z wcześniejszego odmetanowania pokładów węgla przeznaczonych do eksploatacji poprawia warunki bezpieczeństwa na dole kopalni, wydatnie zmniejszając zagrożenie metanowe. Realizacja projektu skojarzonej gospodarki energetycznej w oparciu o metan, obok uzyskanych efektów energetycznych, wpływa na obniżenie emisji metanu, co w konsekwencji ma wpływ na obniżenie opłat ekologicznych.

Mechaniczno-biologiczna oczyszczalnia ścieków

Realizacja zadania inwestycyjnego pt.: "Mechaniczno-biologiczna oczyszczalnia ścieków wraz z filtrem piaskowym (o max dob. = 25 m³/d) na potrzeby socjalno-bytowe EC "Moszczenica" rozpoczęta została 19 stycznia 2001r., a zakończona 10 stycznia 2002r. Przekazanie do użytku zakładowej oczyszczalni ścieków nastąpiło 25 lutego 2002r. Inwestycja zrealizowana została ze środków własnych SEJ S.A. Oczyszczalnię ścieków wybudowano w strefie przemysłowej, pozbawionej zabudowy mieszkaniowej. Najbliższa zabudowa mieszkaniowa oraz tereny i obiekty użyteczności publicznej znajduje się kilkaset metrów poza ogrodzeniem EC "Moszczenica". Ścieki socjalno-bytowe produkowane w EC "Moszczenica" są oczyszczane i uzdatniane, a w końcowej fazie zasilają wodny układ chłodzenia turbin parowych (do zamkniętego obiegu chłodzenia). Ścieki oczyszczone w oczyszczalni nie są kierowane do wód powierzchniowych lub gruntów lecz wtórnie wykorzystane. Głównym efektem ekologicznym jest uniknięcie wprowadzania ścieków do wód powierzchniowych lub do ziemi, natomiast efektem ekonomicznym jest uniknięcie opłat rocznych związanych z zanieczyszczaniem środowiska.

Modernizacja instalacji odpylania spalin

Modernizację instalacji odpylania spalin przeprowadzono w 1997 roku na kotle PWRp-20 eksploatowanym w Elektrociepłowni "Moszczenica". Kocioł wodny PWRp-20 o mocy 20 Gcal, pracuje jako kocioł szczytowy. Stosowany dotychczas odpylacz spalin składający się z 4 odpylaczy cyklonowych fi 1500 o sprawności około 75% zastąpiono nowym układem oczyszczania spalin odlotowych opartym na separatorze rdzeniowym - "CORE SEPARATOR UNIT 18 MODULES 24". Core separator jest kluczowym elementem systemu odpylania. Został zaprojektowany i połączony w układzie przepływowym gazów pomiędzy kotłem a emitorem. Gazy zanieczyszczone wprowadzane są stycznym wlotem do core separatora. W skutek zawirowania przepływu i powstającej siły odśrodkowej cząstki stałe odrzucane są w kierunku ścianki urządzenia, cześć gazów, która wolna jest od pyłu, odpływa centralnym otworem i jest usuwana do otoczenia. Pozostała część gazu zanieczyszczona pyłem wypływa stycznym wylotem do cyklonu, w celu usunięcia cząstek stałych. Przepływające przez cyklon gazy są zawracane w pętli recyrkulacyjnej na wlot core separatora i proces powtarza się. Procesy separacji i wytracania cząstek stałych przebiegają oddzielnie i w innych elementach układu. Core separator rozdziela wlotowy strumień spalin na dwa: czysty opuszczający układ i brudny o dużej koncentracji cząstek pyłu. Sprawność core separatora jest bardzo wysoka, ponieważ cząsteczki stałe zostają "zamknięte w układzie" i krążą w nim wielokrotnie zanim nie zostaną wytrącone w cyklonie. W wyniku modernizacji instalacji odpylania spalin z kotła wodnego szczytowego PWRp-20 skuteczność odpylania wzrosła z 75% do 99%.

Metoda strefowego spalanie węgla i gazu

W roku 1997 Główny Instytut Górnictwa przeprowadził badania na eksploatowanych kotłach OCG-64 w EC "Moszczenica" pod kątem modernizacji procesu spalania w kotłach pyłowych. Celem modernizacji było zmniejszenie szkodliwości ekologicznej procesu spalania węgla przez zastosowanie strefowego spalania węgla i gazu z odmetanowania kopalń. Głównym celem wdrożenia metody strefowego spalania węgla i gazu pochodzącego z odmetanowania kopalń było zmniejszenie szkodliwości ekologicznej procesu spalania węgla poprzez zastosowanie nowej metody strefowego spalania węgla i gazu kopalnianego. Efektem zastosowanej tej metody było obniżenie emisji do atmosfery tlenków azotu i metanu. Metoda ta, ze względu na wysoką skuteczność redukcji NO_x - ok. 60-70% - jest szczególnie atrakcyjna w Górnośląskim Okręgu Przemysłowym. Ze względu na likwidację KWK "Moszczenica" oraz zwiększone potrzeby poboru gazu przez innych odbiorców zewnętrznych nastąpiło ograniczenie jego podaży, co nie pozwala na ciągłe prowadzenie strefowego spalania węgla i gazu kopalnianego. W przypadku zwiększonej podaży gazu istnieje możliwość ponownego zastosowania powyższej metody po dodatkowym oprzyrządowaniu kotłów w urządzenia pomiarowe.

Modernizacja odpylaczy za kotłami wodnymi w EEG "PNIÓWEK"

Konieczność sprostania wymaganiom norm emisji do atmosfery wymusiła głęboką modernizację układu odpylania spalin z kotłów WR 25 nr 1, 2 i 3. Spośród różnych koncepcji wybrano metodę mechaniczną oczyszczania spalin - realizowaną przez odpylacz typu core separator. Polega ona na wielokrotnym zawracaniu strumienia spalin w baterii cyklonów odpylających, przy pomocy specjalnego wentylatora recyrkulacji. Realizacja projektu polegała na całkowitym demontażu starego odpylacza bateryjnego kotła WR 25 nr 1 i zabudowie w jego miejsce urządzenia core separator wraz z wentylatorami ciągu i recyrkulacji oraz układem odprowadzania uchwyconego popiołu do odżużlacza. Jednocześnie przeprowadzono analizę obciążenia Elektrociepłowni i czasu pracy poszczególnych kotłów w sezonie grzewczym. Analiza wykazała, że w większości sezonu grzewczego pracuje tylko jeden z kotłów opalanych węglem i w związku z tym 1 układ odpylania może zaspokoić całkowicie potrzeby wszystkich kotłów w przypadku zbudowania odpowiedniego kolektora spalin. Kolektor spalin został zbudowany w 1998 r. i zapewnia możliwość kierowania spalin z dowolnego kotła do odpylacza core separator zarówno w czasie normalnego ruchu, jak też w przypadku przełączeń kotłów. Głównym efektem ekologicznym modernizacji odpylaczy za kotłami wodnymi WR-25 jest podniesienie skuteczności odpylania z 85% do 99%. Modernizacja odpylaczy na nowoczesną instalację przebiegała w latach 1997-1998. Koszt modernizacji pokryty został ze środków własnych SEJ S.A.

Odtworzenie i modernizacja odpylaczy za kotłami parowymi w EC "ZOFIÓWKA"

Elektrofiltry pracujące w EC "Zofiówka" były zamortyzowane, ponieważ pracowały od 1973r. Duży stopień zużycia ich podzespołów stwarzał zagrożenie niedotrzymania dotychczasowych norm wielkości dopuszczalnej emisji pyłu do atmosfery. Sytuacja ta zmusiła SEJ S.A. do odtworzenia w/w elektrofiltrów o skuteczności jeszcze wyższej, pozwalającej na dotrzymanie nowych bardziej zaostrzonych norm na emisję pyłu. Wymiana elektrofiltrów polegała na całkowitym demontażu urządzeń obecnie istniejących (ściany zewnętrzne, elektrody, leje wraz z instalacją odpopielającą, kanały spalin wlot i wylot, konstrukcja nośna aż do podstawy betonowej, transformatory wraz z instalacją elektryczną, napędy strzepywaczy). Odtworzenie oraz modernizacja elektrofiltrów za kotłami parowym OP-140 Nr 3 i 4 przebiegały w latach 1997-1999. Wynikiem modernizacji elektrofiltrów są zarówno efekty ekologiczne, tj. obniżenie emisji pyłu oraz ekonomiczne - polegające na zmniejszeniu opłat za korzystanie ze środowiska.

Modernizacja instalacji paleniskowej

Modernizacja instalacji paleniskowej kotłów OP-140 nr 3 i 4 przeprowadzona została w Elektrociepłowni "Zofiówka" latach 1998-1999. Kotły OP-140 nr 3 i 4 pracują od 1973 r., są kotłami parowymi o wydajności 140 ton pary/h oraz ciśnieniu znamionowym 9,8 MPa każdy. Głównym paliwem spalanym w kotłach jest węgiel, dodatkowo spala się gaz pochodzący z odmetanowania kopalń. Duży postęp techniczny spowodował, że aktualna technologia spalania węgla stwarzała zagrożenie niedotrzymywania dotychczasowych norm wielkości dopuszczalnej emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Sytuacja ta zmusiła SEJ S.A. do modernizacji, czyli przebudowy i zmiany układu paleniskowego, która spowodowała zmianę sposobu spalania w palenisku kotła, tworząc w nim spalanie strefowe, niskoemisyjne, regulowane odpowiednio zaprogramowanym układem automatyki. W ramach realizowanego zadania przeprowadzono modernizację instalacji gazowej palników gazowych, co pozwoliło na zwiększenie możliwości spalania gazu do 10 000 m³/h mieszanki CH₄ na 1 kocioł. W celu udokumentowania osiągnięcia rzeczywistego efektu ekologicznego i ekonomicznego przeprowadzono pomiary energetyczne kotłów przed modernizacją i po jej ukończeniu. Wykonane w czerwcu 1998 r. i 1999r. pomiary wykazały sprawność kotłów w granicach 84,3-87,1%, natomiast pomiary sprawności po modernizacji wykonane w listopadzie 1998 r. i 1999 r. 88,2 - 89,4 %. Głównym efektem ekonomicznym jest obniżenie emisji tlenków azotu z obecnego stanu - 800 mg/m³ suchych gazów odlotowych w warunkach normalnych przy zawartości tlenu 6% w gazach odlotowych do 400 mg /m³ i tlenku węgla do 160 mg/m³ oraz poprawienie sprawności kotła o około 3%, co w konsekwencji wpłynęło na zmniejszenie zużycie węgla.

Modernizacja kotła parowego OCG-64 nr 4 w EC „Moszczenica”  - 2004r.

Realizacja przedsięwzięcia inwestycyjnego, polegającego na gruntownej modernizacji kotła OCG-64 nr 4 w EC „Moszczenica” przyniosła wymierne korzyści ekonomiczne i ekologiczne w postaci:
a) zwiększenia sprawności cieplnej kotła o 8,16%, a więc zmniejszenia zużycia jednostkowego paliwa
b) znacznego zmniejszenia ładunku zanieczyszczeń wprowadzanych do atmosfery w zakresie pyłu, tlenku węgla i tlenków azotu
c) poprawy dyspozycyjności kotła i elektrofiltru
d) poprawy bezpieczeństwa i higieny pracy
Przeprowadzona modernizacja kotła oprócz poprawy efektywności pracy całej elektrociepłowni, pozwoliła na dostosowanie warunków technicznych EC do przyszłych wymagań ochrony środowiska i rynków producentów energii, jak również przyczyniła się do ograniczenia emisji do powietrza niezagospodarowanego metanu z kopalń Jastrzębskiej Spółki Węglowej S.A.

Budowa rurociągu gazu CH₄ DN 500 relacji KWK „Pniówek” EC „Zofiówka”

Rurociąg gazu CH₄ DN 500 relacji KWK „Pniówek” EC „Zofiówka” został oddany do użytkowania w 2004 roku.
Inwestycja ta pozwoliła na zwiększenie o około 30% możliwości przesyłowych gazu CH₄ z KWK „Pniówek” do elektrociepłowni SEJ S.A., co jednocześnie wpłynęło na ograniczenie jego emisji do atmosfery.

Zabudowa agregatu prądotwórczego w EEG "Pniówek" EC "Suszec" - 2005r.

Istotą zabudowy agregatu prądotwórczego zasilanego gazem z odmetanowania KWK „Krupiński” jest zagospodarowanie metanu (około 6,5 mln m³/rok) emitowanego do powietrza atmosferycznego poprzez użycie go jako paliwa dla drugiego zespołu cieplno-siłowego, wytwarzającego energię elektryczną i ciepło w skojarzeniu. Sposób wykorzystania niezagospodarowanego metanu powoduje zmniejszenie emisji metanu (gazu szklarniowego) i zmniejszenie emisji substancji zanieczyszczających powietrze, towarzyszących spalaniu węgla, który zostanie w określonej ilości zastąpiony przez metan. Substytucja ta eliminuje praktycznie emisję pyłu, ditlenku siarki, chloro i fluorowodoru, wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA), a wśród nich benzo(a)pirenu, a także boru, arsenu, rtęci, związków innych metali i radionuklidów, zmniejsza natomiast emisję  tlenków azotu i tlenku węgla. Szczególne znaczenie, mając na uwadze stan powietrza w woj. śląskim, ma ograniczenie emisji pyłu respirabilnego (PM2,5 zawierającego ziarna mniejsze od 2,5 mikrometrów i PM10 zawierającego ziarna mniejsze od 10 mikrometrów) i wraz z pyłem, wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA). Pył respirabilny jak i WWA, w tym – benzo(a)piren, uznawane są za prekursora chorób nowotworowych.

Utylizacja metanu przynosi także  korzyści ekonomiczne, ponieważ spalanie metanu w miejsce węgla obniża koszty produkcji energii. Dodatkowo występuje aspekt bezpieczeństwa górniczego – stabilny odbiór metanu z KWK „Krupiński” zmniejsza zagrożenie gazowe w tej kopalni. Metan jest bezpośrednim czynnikiem wywołującym efekt cieplarniany. Eliminując w ciągu roku emisję 6,5 mln m³ metanu zapobiegamy emisji około 4600 Mg metanu albo około 290 tys. kmoli metanu. Ze względu na efekt cieplarniany odpowiada to zmniejszeniu emisji o około 242 000 Mg ditlenku węgla.