Podmínky dané místními poměry spalovací stanici ve Vysočanech tím, že leží uprostřed průmyslové čtvrti, jejíž továrny z největší části vyrábějí si páru samy hlavně pro účely provozní i topné a potřebují páru téměř ve stejném množství po celý rok a částečně i v noci, vytyčují přímo spalovací stanici pražské též úlohu ekonomické a zdravotní teplárny, která dodávkou páry přispěje i k tomu, že zastaví kouření a padání sazí z četných továrních komínů a přinese tak nejvýše žádoucí ozdravění ovzduší celého dalekého okolí.
Avšak detailním řešením způsobu zužitkování páry vyrobené jen spalováním odpadků dospělo se k těmto zajímavým výsledkům: Ježto musí spalovací stanice denně, a to dosti stejnoměrně, spáliti určité množství odpadků, jest i výroba páry po celou dobu spalování (většinou po dobu 24 hod.) též stejnoměrná, při čemž jest množství odpadků a tím opět i množství vyrobené páry v létě téměř poloviční, než v zimě. Konsumenty páry, kteří by se mohli přizpůsobiti takovéto výrobě páry ze spalovací stanice po celý den stejnoměrné, ale naopak podle ročních sezon až o 100 procent kolísající, nebylo ovšem možno v okolním průmyslu nalézti, což znamená, že by bylo nutno buď páru pouštěti do vzduchu, anebo z ní vyráběti proud z větší části nehodnotný, protože má Praha normálního elektrického proudu, s výjimkou proudu špičkového, dostatek, a též proto, že by nebyl tento proud ze spalovací stanice zajištěn kalorickou reservou.
Tím dospělo se k druhému řešení, které vychází z toho požadavku, aby se výroba páry ve spalovací stanici stala nezávislou na spalování odpadků a tím aby dodávka páry okolnímu průmyslu mohla být v každé době v potřebném množství zajištěna, k čemuž ovšem jest potřebí kalorické reservy. Uváží-li se, že kotle spalovací stanice o 600 m2 výhřevné plochy při spalování pouhých odpadků vlivem nízkých spalovacích teplot využije jen as ze 30 %, tj. jen 180 m2, jest jasno, že se v tomto případě nabízí nevyužitá výhřevná plocha as o 420 m2 k použití místo samostatných topenišť pro uhlí. Tento problém hospodárného využití drahého kotelního zařízení ve spalovacích stanicích odpadků není nový potud, že byl řešen přípalem uhlí současně se spalováním odpadků buď ve způsobu práškového topení, nebo drobného uhlí přidávaného přímo k odpadkům. Všechny tyto způsoby byly do té míry ve svém tepelném využití omezeny, že je třeba při přímém přidávání uhlí do spalovací komory pro odpadky dbáti toho, aby se popel v odpadcích obsažený při zvýšených teplotách neroztavil a neohrozil tím správnou činnost roštu. Tímto způsobem bylo pak možno přidávati maximálně jen 5 až 10 % uhlí, což však daleko nedostačuje, aby bylo kotelního zařízení plně využito a spalovací stanice odpadků mohla samostatně převzíti úlohu teplárny s možností elastického přizpůsobování danému kolísavému odběru páry konsumenty. Při projektu pražské spalovací stanice, řešené podle disposic obce Pražské s ohledem na požadovanou v ní též funkci teplárenskou, použily Akc. spol. dříve Škodovy závody v Praze, jimž stavba spalovací stanice svěřena byla, vlastní bohaté zkušenosti ze spalování méně hodnotného paliva a rozdělily celý spalovací prostor na prostor pro spalování odpadků, tj. méně cenného paliva s lehce tekoucí struskou a na samostatný prostor pro spalování uhelného prachu při vysokých teplotách. Oba spalovací prostory jsou myšleny pro navzájem od sebe neodvislý provoz, což má míti vedle lehčí regulace též ten význam, že se v prostoru pro spalování uhelného prachu využije dokonale velkého přebytku vzduchu, který přichází od prostoru, kde se spaluje méně cenné palivo – odpadky. Očekává se, že se tím účinnost práškového topení ještě zvětší proti spalování při pouhém práškovém topení, uváží-li se zmenšení ztrát, které vznikají přebytkem vzduchu při pouhém spalování odpadků.
Pro přídavné práškové topení jak v přední spalovací komoře nad roštem, tak i v zadní spalovací komoře pod kotlem, použije se vířivých hořáků. Kouřové plyny vzniklé spalováním odpadků přicházejí s velkým přebytkem vzduchu z předního spalovacího prostoru nad roštem do zadního spalovacího prostoru pro práškové topení pod kotlem, kde se dokonale s hořícím práškem promísí, a tudíž se tohoto přebytku vzduchu pro spalování lépe využije.
Výroba uhelného prachu o jemnosti propadu sítem o 5000 okách na 1 cm2 díti se bude na dvou speciálních mlýnech přičleněných přímo ke každé spalovací baterii.
Vybavení zadního spalovacího prostoru práškovým topením pod kotlem spalovací stanice má za následek více než trojnásobné využití kotle a umožňuje tím prodati téměř všechnu vyrobenou páru z odpadků průmyslovým konsumentům za předpokladu i přeměřeného nočního odběru páry.
Naproti tomu vybavení předního spalovacího prostoru nad roštem práškovým topením nelze při obmezení přípustných teplot na roštu (1000 oC, aby se popel netavil) úplně využíti pro zvýšení výroby páry na kotlech, ale má zase ten nesporný význam pro spalovací proces na roštu, že zabezpečuje spalování i sebe méně kaloricky hodnotných odpadků a umožňuje i do značné míry forsírování spalovacího výkonu (očekává se až 30 %), což uplatniti se má jednak v zimních maximech množstvím odpadků vůbec, ale i jinak při potřebě denního přesunu spalovacího výkonu.
Takovéto zařízení práškového topení vyzbrojuje spalovací baterie ve spalovací stanici poměrně nízkými investicemi (as 10 % z celkového nákladu spalovací stanice), které si vyžádá zřízení větších spalovacích komor, opatřených nákladnějšími vyzdívkami, dále zřízení větších kouřových tahů a většího komínu, zřízení skládky uhlí apod. na více než trojnásobně výkonnou výrobnu páry, neboť na drahých kotlech spalovací stanice při spalování pouhých odpadků vyrobí se nejvýše jen 12 kg páry na 1 m2, kdežto pomocí práškového topení v přední spalovací komoře nad roštem zvýší se výroba páry již asi o 72 %, tedy as na 20 kg páry na 1 m2 a při použití práškového topení v zadní spalovací komoře pod kotlem zvýší se výroba páry dokonce as o 245 %, tedy až přes 40 kg páry na 1 m2, což jest výkon více než trojnásobný. Tímto uspořádáním možno rychle zasáhnouti při náhlém větším odběru páry, ať již určené pro prodej průmyslovým konsumentům, nebo pro výrobu elektrické energie, zvláště pak špičkové.
Jelikož však se i při tomto uspořádání teplárenském vyskytnou v odběru páry průmyslem chvíle, kdy i páru vyrobenou jen z odpadků bylo by nutno pouštěti do vzduchu, tj. v pracovních přestávkách, částečně i v noci, ve svátky a v sobotu odpoledne, kdy v továrnách se nebude pracovati, jest nezbytně nutno, aby tato přebytečná pára byla přeměněna na turbogenerátorech vlastní elektrárny spalovací stanice v elektrický proud, který dodáván bude do městské elektrické sítě o vysokém napětí. Úměrně ke spalovacímu výkonu 612 t/24 hod. zvoleny byly dva agregáty o výkonu 5000 a 6400 kW.
Výroba páry na kotlech předpokládá se tato: 1 kotel 3 kotle
- při spal. pouhých odpadků 5 800 kg 17 400 kg
- při spalování odpadků a současného použití práškového topení nad roštem 10 000 kg 30 000 kg
- při použití práškového topení pod kotlem 20 000 kg 60 000 kg
Takto vyzbrojená spalovací stanice současně teplárnou a elektrárnou může nejen ihned krýti spotřebu páry veškerého okolního průmyslu, ale i v budoucnu může býti rozšiřována ještě až na dvojnásobné výkony, a to jak spalovací, i co do výroby páry, event. elektrického proudu, takže později bude moci obstarávati dodávku páry též průmyslu, který se teprve na volných sousedních pozemcích, určených regulačním plánem pro zastavení průmyslové, usadí.
Od pražské spalovací stanice, projektované na zmíněné teplárenské basi, očekávají se tyto výhody:
a) Výroba páry, nezávislá na množství spalovaných odpadků a pružné přizpůsobená kolísavému odběru páry okolními průmyslovými konsumenty, zajistí výhodným prodejem trvalý nový zdroj příjmů a tím se zlepší celková rentabilita vlastní spalovací stanice.
b) Dodávkou páry z teplárny spalovací stanice okolnímu průmyslu bude možno naráz zhasiti všechny ty četné komíny, které dosud chrlí spousty kouře a sazí a tím otravují daleké okolí, a tak se přispěje velkoryse k dokonalému odkouření místnímu a i k částečnému odkouření celého města, což bude míti nedocenitelný význam zdravotní.
c) Teplárna ve spalovací stanici bude tvořiti též výkonnou a ekonomickou špičkovou elektrárnu, vhodnou zvláště pro krytí večerních špiček v městské elektrovodní síti, neboť v té době odběr páry průmyslem značně již poklesne, takže páry pro výrobu elektrické energie bude dostatek.
d) Teplárna ve spalovací stanici bude však míti význam i národohospodářský, neboť přinese jak soukromému, tak i veřejnému zájmu další výhody v tom, že ušetří se značně na palivu, neboť odpadne neekonomické využití tepelných zařízení v továrnách, odpadne dovoz uhlí a odvoz popela z továren, zmenší se nebezpečí ohně, továrny lépe využijí továrních pozemků, neboť se jim uvolní pozemky po zrušených kotelnách, komínu, skládce uhlí atd. a uvolní se jim i kapitál vázaný na stavbu, udržování a provoz továrních výroben páry, dále odpadne průmyslníkům starost o vlastní výrobu páry a tím umožní se jim věnovati cele vlastní speciální výrobě.
e) Teplárenské zařízení ve spalovací stanici, zvláště pak práškové topení nad roštem jest provozním zabezpečením hlavně pro budoucno a bude míti přímý vliv na bezpečné a dokonalé spalování odpadků i méně výhřevných, což mohlo by míti nepostradatelný význam zvláště někdy později, kdyby dnešní výhřevnost pražských odpadků podstatně poklesla. Mimo to provoz práškového topení nad roštem současně se spalováním odpadků forsíruje spalovací výkon až o 30 %, v čemž zabezpečena jest vítaná reserva pro překonání zimních maxim, aniž by bylo třeba zajištění spalovacího výkonu ve zvláštní roštové reservě; mimo to umožněny jsou tím podle potřeby i částečné přesuny spalovacího výkonu během dne.
Krátký popis jednotlivých zařízení spalovací stanice.
Přívozní budova.
Sběrné vozy „Praga-Kuka“, přijíždějící z města s odpadky, po odvážení na váze vjíždějí do přívozní budovy, kde se bezprašně vyprázdní během čtyř minut, a prázdné odjíždějí znovu do města. Hala přívozní budovy velikosti 41×36 m slouží současně za garáž vozů „Praga-Kuka“. Aby přívoz odpadků z města byl úplně nezávislý na provozu spalovací stanice, jsou v suterénu přívozní budovy umístěny uskladňovací rotační bubny velkého obsahu, do kterých se odpadky ze sběrných vozů ukládají a podle potřeby dopravují trkavým žlabem a korečkovým výtahem do nejvyššího místa třídírny odpadků. V suterénu přívozní budovy umístěno je též odprašování všech strojních zařízení přívozní budovy a třídírny odpadků, takže mechanický provoz je tam zdravotně úplně nezávadný.
Třídírna odpadků.
Třídírna odpadků má za účel jednak vytříditi z odpadků všechny předměty (kovy, kameny, sklo apod.), které by buď rušivě působily při spalování odpadků, nebo znehodnocovaly jakost strusky, jednak tyto vytříděné předměty roztříditi podle druhu (cínované konservové krabice, email, železo, sklo apod.), aby je bylo lze roztříděné navagonovati a lépe tak zpeněžiti.
Po zkušenostech z jiných spalovacích stanic, kde shledáno bylo, že výlučně jen elektromagnetické třídění jest nejen nedokonalé, ale i zdravotně závadné vzhledem k další nutné manipulaci s vytříděnými předměty, značně znečištěnými nežádoucími závadnými odpadky (popel, hadry, papíry atd.), zavedeno jest v třídírně odpadků pražské spalovací stanice třídění kombinované tím způsobem, že se odpadky nejprve roztřídí na třídícím bubnu, kdež se současně vytřepe popel z krabiček, na sítu s otvory 4 cm velkými, na jemný prosev 0-40 mm – celkem až 80 % odpadků a hrubý prosev nad 40 mm – celkem asi 20 % odpadků. Z jemného prosevu vytřídí se kovové předměty, většinou jen hřebíky a drobné železo, elektromagneticky zcela dokonale a zdravotně nezávadně, kdežto z hrubého prosevu jsou vytříděny předurčené předměty (konservové krabice, emailové, kovové a skleněné předměty apod.) ručně z třídícího pásu za šetření všech zdravotních opatření (rukavice, podávací háčky, odprašování) společně na zásobní pás, z kteréhož přicházejí vytříděné a vzájemně ještě promíšené předměty na další třídící pás, ležící nad řadou zásobníků, do nichž se roztřídí předměty vytříděné podle druhu. Z těchto zásobníků plní se pak přímo vagony, jimiž se dopraví roztříděné předměty příslušným továrnám k dalšímu zpracování.
Přízemní budovy třídírny využito jest za umyvárnu a revisi vozidel „Praga-Kuka“.
Budova pecí a kotlů.
Po vytřídění závadných předmětů z jemného a hrubého prosevu odpadků v třídírně přicházejí oboje takto vyčištěné odpadky do korečkového výtahu, kde se znovu promísí a který je dopraví do nejvyššího místa budovy spalovacích pecí, kdež se pomocí trkavých žlabů dopravují buď do rotačních zásobníků, které slouží za zásobárnu odpadků pro noční směny spalování, nebo na reservní trkavé žlaby, uložené pod rotačními zásobníky, kterými se dopravují podle potřeby odpadky jak z hořejších trkavých žlabů, tak i z rotačních zásobníků do jednotlivých násypek nad rošty.
Pro spalování pražských netříděných odpadků (tedy jemných i hrubých s výjimkou vytříděných závadných předmětů v třídírně) zvolen byl jako nejvýhodnější rošt systému Škoda-Musag, vyznačující se nepřetržitým chodem s mechanickým přikládáním i odstruskováním a umožňujícím především výhodnou kombinaci s práškovým topením v prostoru nad roštem, jak již o tom řečeno vpředu.
Normální výkon všech tří spalovacích baterií jest 612 t/24 h. při výhřevu pražských odpadků asi 1 050 kal. a vlhkosti asi 20 %. Každá spalovací baterie opatřena je dvěma speciálními mlýny pro mletí uhelného mouru ze zásobníku nad nimi uložených. Doprava uhelného mouru z venkovské skládky do zásobníků děje se řadou dopravních zařízení po odvážení na váze, a je tak řešena, že v případě poruchy práškového topení možno uhelný mour dopravovati do zvláštních násypek nad rošty a z nich jej přimíchávati přímo do odpadků.
Veškerá strojní zařízení v budově pecí jsou odprašována odprašovacím zařízením, v nejvyšším místě kotelny umístěným. Struska od roštů dopravuje se speciálním transportérem, umístěným v kanále, kdež se granuluje vodou, na drtiče strusky, z nichž dále kbelíkovým výtahem do velkého zásobníku strusky, dimenzovaného pro pojmutí celé noční výroby strusky.
Třídírna strusky.
Struska, která má býti používána s počátku jen pro různé účely stavební, zvláště pro stavby komunikační a později i pro výrobu speciálních výrobků (dlaždice chodníkové, speciální stavivo pro vyplňující zdivo železných a železobetonových konstrukcí apod.) bude podle svého použití dále zušlechťována v třídírně strusky, ve které bude znovu drcena, elektromagneticky zbavována železa a roztříděná na různé velikosti zrnění uložena buď v samostatných zásobnících, nebo ve velkém množství na volné skládce strusky, kdež se může oxidováním chemicky vypracovati.
Odkoksování strusky, bude-li nutné, bude provedeno teprve později po praktickém seznání všech vlastností pražské strusky, a to buď cestou mokrou – praním strusky, nebo cestou suchou – mletím strusky na kolových mlýnech.
Skládka strusky a uhlí.
Velká skládka strusky a uhlí ovládána jest pojízdným drapákovým jeřábem, který obstarati může jak vykládání uhlí z vagonů, tak i nakládání strusky na vagony a povozy buď přímo, nebo do pomocných zásobních nádrží, z nichž plnění vozidel jest nezávislé na jeřábu.
Rozvod páry dálkovým potrubím a elektrárna s rozvodnou.
Pára o tlaku 18 atm. a 320o C přehřátí bude dodávána dálkovým parovodem okolním továrním pro účely provozní i topné. Část páry bude trvale zpracovávána v elektrárně spalovací stanice pro výrobu elektrického proudu v potřebném množství pro vlastní pohon celého závodu, kdežto proud z eventuálních přebytků páry bude transformován na vysoké napětí 22 000 V a dodáván do městské elektrovodné sítě.
Elektrárna spalovací stanice, která má však míti i úlohu výkonné špičkové elektrárny, vyzbrojena bude dvěma kondensačními turbogenerátory o výkonech 5 000 a 6 400 kW s možností dalšího rozšíření.
Komín a odpopelňování.
Komín, který je dimenzován pro čtyři spalovací baterie, s práškovým topením, má výšku 100 metrů, vnitřní průměr 4 ½ m a opatřen jest vodojemem na 200 m3 obsahu pro reservní zásobu vody provozní i požární. Kotle opatřeny jsou zařízením na ofukování popílku, a odpopelňování spalovacích baterií, kouřových kanálů i komínu provedeno bude pneumaticky do zásobníků, z nichž možno zvlhčené popílky nakládati na vagony a spolu s uličními smetky dopravovati je pro účely zemědělské.
Závěr.
Pražská spalovací stanice odpadků jest uspořádána situačně tak, aby se daly jednotlivé objekty její pouhým prodloužením rozšířiti pro budoucí až dvojnásobný výkon. Volný pozemek určen jest pro pozdější vybudování garáží, kryté skládky uhlí a výrobny různého staviva ze strusky.
Projekt pražské spalovací stanice je duševním majetkem fy Akc. spol. dř. Škodovy závody v Praze, která jej vypracovala a stavbu provádí podle disposic stavebního úřadu odb. 10 hlav. města Prahy.
Pražská spalovací stanice odpadků, řešená současně jako výkonná parní teplárna a špičková elektrárna, jest prvním takto kombinovaným zařízením na hospodárné zužitkování odpadků z domácnosti, ale i jinak přináší celou řadu zcela nových řešení a zařízení, které jsou záslužnou prací českých inženýrů a československého průmyslu, takže, splní-li všechny předpoklady v ní kladené, přispěje podstatně k dalšímu pokroku nejen na poli zdravotním, ale především i tepelné techniky.
Rada městská a ústřední zastupitelstvo schválily a zadaly v r. 1929 výstavbu spalovací stanice ve Vysočanech, avšak podle projektu, vypracovaného tehdy pro staveniště po býv. holešovické plynárně, pouze s tou změnou, že přebytečná pára, vyrobená spalováním odpadků, bude ve Vysočanech prodávána okolnímu průmyslu, kdežto v Holešovicích podle úmluvy s elektrickými podniky měly tyto odváděti si páru přímo od kotlů spalovací stanice vlastním parovodem do svých zařízení v holešovické elektrárně a tam je zužitkovati.
Detailním přepracováním zadaného projektu spalovací stanice pro nové staveniště ve Vysočanech tak, jak vpředu bylo podrobně vylíčeno, doznal zadaný projekt s ohledem na nové místí poměry tyto změny:
a) Doplnění kotelny spalovací stanice práškovým topením, aby se přebytečná pára ze spalování odpadků stala prodejnou.
b) Zřízení dálkového parovodu pro rozvod páry okolnímu průmyslu.
c) Zvětšení elektrárny spalovací stanice ze zadaného výkonu 800 kW (jeden protitlakový turbogenerátor) na výkon 11 400 kW (2 kondensační turbogenerátory 5 000 – 6 400 kW) s příslušnou chladicí věží.
d) Zřízení rozvodny vysokého napětí (22 000 V) pro dodávku proudu do městské sítě elektrovodné.
e) Zařízení nutná pro provoz a administrativu (garáže, umývárna a revise vozů, benzinová stanice, administrativní budova, byty apod.).
f) Zvýšení výkonu spalovací stanice ze 480 t/24 h. na 612 t/24 h. (možno provésti též později).
Až dosud bylo možno z projektu zadaného vybudovati jen tyto objekty: přívozní budovu, třídírnu odpadků, komín, oplocení, vlečku a částečně úpravu pozemku.
Aby stavební úřad odbor 10 měl možnost spalovací stanici podle doplněného projektu dokončiti, je nutno uvedené vpředu změny projednati ještě v radě městské a ústředním zastupitelstvu, od nichž očekává se v nejbližších dnech konečné rozhodnutí a schválení úředního návrhu tak, aby spalovací stanice s teplárnou a elektrárnou co nejdříve mohly býti odevzdány do provozu a sloužily tak svému důležitému poslání zdravotnímu.
Ing. Vl. Holeček, Vyňato z Věstníku hlav. M. Prahy, Strojník a topič č. 3, 1932
