Moderní technologie významně snižuje energetickou náročnost výroby stlačeného vzduchu

V roce 2005 začala mimořádně úspěšná spolupráce mezi největším světovým výrobcem kompresorů společností Atlas Copco a OKD a.s., Ostrava, která má v České republice dominantní postavení v těžbě černého, vysoce kvalitního, koksovatelného uhlí.

Stlačený vzduch je při dobývání uhlí nezastupitelnou energií. Je používán v prostředí s nebezpečím výbuchu hlavně pro pohon ventilátorů, čerpadel, pneumatického nářadí, automatizačních systémů a řady dalších aplikací. V odborné literatuře se udává, že spotřeba elektrické energie na výrobu stlačeného vzduchu v dolech dosahuje až 50 % její celkové spotřeby.

Jednotlivé doly v koncernu OKD byly většinou až do roku 2005 vybaveny turbokompresory z produkce ČKD s výkonností mezi 30 000 a 50 000 m3/h. Na dnešní podmínky jsou tyto kompresory nevhodně nadimenzovány, a navíc jejich regulační schopnosti nesplňovaly požadavky na změny spotřeby stlačeného vzduchu. Navíc byly kompresory v provozu více než 25 a některé dokonce více než 50 let a jejich průměrná měrná spotřeba elektrické energie dosahovala 120 až 140 W/m3.

Po řadě konzultací a vypracovaných studiích možných úspor el. energie, bylo rozhodnuto o instalaci jednoho moderního turbokompresoru na dole ČSA. V roce 2005 se nainstaloval na dole ČSA závod DoubravaSever turbokompresor Atlas Copco ZH 10 000-5-4,6.

Tato instalace se podrobně sleduje a ověřuje se energetická náročnost tohoto kompresoru. Po více jak ročním provozu se zjistilo, že měrná spotřeba el. energie je na úrovni cca 80 W/m3, což je o 49 % méně než spotřeba do této doby provozovaných kompresorů. Mimo to byla sledována spolehlivost instalovaného zařízení. Na základě mimořádně dobrých výsledků s touto instalací se vedení OKD rozhodlo pro modernizaci dalších kompresorových stanic na dolech ČSA, LAZY a Darkov.

Na tuto modernizaci se vypsala veřejná soutěž, kterou na přelomu let 2006 a 2007 vyhrála společnost Atlas Copco s.r.o. Na základě uzavřených smluv byly dodány tři turbokompresory ZH 10 000 a 7 turbokompresorů ZH 15 000. Ve všech uvedených dolech byla dodávka provedena s kompletní montáží všech potřebných zařízení formou „na klíč“, včetně dálkového monitorování provozu zařnízení unikátním systémem „AirConnect“.

Celková výkonnost instalovaných turbokompresorů je cca 137 000 m3/ h a představuje absolutně největší dodávku vzduchových kompresorů v České republice od roku 1989.

Kompletní dodávky včetně montáží se ukončily začátkem července 2007. Šestiměsíční zkušební provoz těchto 10 turbokompresorů proběhl bez jakýchkoliv závad a jednoznačně prokázal správnost této volby. Během zkušebního provozu se prokázaly garantované parametry měrné spotřeby el. energie, nulová poruchovost a minimální nároky na obsluhu a údržbu strojů.

Provedená měření na dole ČSA ukázala shodu s předpoklady úvodních studií. Podle oficiálních údajů provozovatelů klesly náklady na el.energii pro výrobu stlačeného vzduchu na všech třech dolech o více jak 5 000 000 Kč měsíčně, což znamená celkovou roční úsporu OKD ve výši 60 mil. Kč. Tento výsledek je dosažen nejen vysokou účinností vlastních turbokompresorů Atlas Copco, ale i nejmodernějším nadřazeným řídicím systémem jednotlivých kompresorových stanic „Energy Saver“ ES130T. Další pokles nákladů představuje až 90% snížení počtu směn obsluh kompresorových stanic a snížení nákladů na údržbu. Na Dole ČSA je navíc odpadním teplem z chlazení kompresorů připravována TUV, což přináší další energetické úspory. Odpadním teplem bylo v roce 2007 na Dole ČSA ohřáto 75,5 % potřebného objemu koupací vody. Z doposud získaných údajů je již zřejmé, že návratnost celé investice je 14 měsíců.