Emissies beheersen 10/03/2015
Pieter Verdonckt Inagro vzw
Verbrandingsproces => Volledige verbranding voor emissiereductie en maximaal rendement!! • Vocht in de biomassa verdampt (100 - 150°C) Droging van biomassa
Pyrolyse van biomassa
• Thermische degradatie van de biomassa (150-500°C) lange koolstofketens worden ontbonden tot teer, houtskool, CO en CO2 in afwezigheid van zuurstof
Vergassing van biomassa
• Thermische degradatie van de biomassa (500 - 800°C) koolstofketens worden omgezet tot CO, CO2, H2O, H2, CH4 en andere koolwaterstoffen in aanwezigheid van zuurstof.
Verbranding van de gassen
• Volledige oxidatie van de biomassa (400 -1300°C) koolstofketens omgezet naar koolstofdioxide (CO2) en water (H2O) in aanwezigheid van zuurstof.
Vermijd werking op deellast Correcte dimensionering in functie van de warmtevraag
Dimensioneer niet op piekvraag, maar op 65% ervan!
Bron; ISSO publicatie 108 ontwerpen, installeren en beheren van biomassa-installaties
Vermijd werking op deellast Iedere stookinstallatie heeft een turn down ratio (TDR), bij biomassa-installaties op houtsnippers typisch 1/3
=
(bv. 100 kW bij installatie van 300kW) warmtebehoefte frequent ± TDR => ketel schakelt geregeld aan en uit met verhoogde emissies van CO en fijn stof tot gevolg
Vermijd werking op deellast Bivalente opstelling met buffervat - werking op deellast verminderen - regelmatig aan en uitschakelen tegengaan - Of tijdelijk opvangen van piek in warmtevraag groter dan het ketelvermogen.
Cascade opstelling Breder operationeel bereik dan wanneer gewerkt wordt met één grotere biomassa-installatie.
Bron; ISSO publicatie 108 ontwerpen, installeren en beheren van biomassa-installaties
Kies voor een goed uitgeruste installatie Elektronische verbrandingscontrole (lambda sonde) voor volledige verbranding. Noodzakelijk bij gebruik van een niet gestandaardiseerde brandstof zoals houtsnippers. Regelt verbrandingsproces zodat steeds overmaat aan O2 in rookgassen heerst. Resulteert in minimale emissies en optimale efficiëntie
Kies voor een goed uitgeruste installatie Getrapte toevoer van lucht Primaire verbrandingszone: lage T en beperkte aanwezigheid van O2 => reductie van N-verbindingen tot N2 gas Secundaire verbrandingszone: Hogere T en aanwezigheid van O2 => verzekert volledige verbranding => 30 – 40% NOx reductie Geforceerde ventilatie Automatische reiniging warmtewisselaars
Kies voor een kwalitatief goede brandstof Stukgrootte Veel fijne fractie of stof in de brandstof => hogere fijn stof emissies Stof
(mg/Nm³)
norm (6% O2) brandstof 1: brandstof 2: chips brandstof 3: wilg houtkanten (els) chips KOH (> 300kW – 2MW) bos chips 225 5,8 26 56
<
<
Granulometrische analyse (EN14961)
Massa fractie %
60,0 50,0 40,0
wilg chips KOH
30,0
bos chips
20,0
chips houtkant (els)
10,0 0,0 63,00
63 tot 45
45 tot 31,5
31,50 tot 16 tot 8 8 tot 3,15 3,15 tot 0 16
grootte fractie (mm)
Fijne fractie: KOH chips : 50% Houtkant chips: 25% Bos chips :16%
Kies voor een kwalitatief goede brandstof Vochtgehalte T in verbrandingshaard daalt en leidt tot onvolledige verbranding. => controleer vochtgehalte en pas brandstof aan indien nodig
Asgehalte Hoger asgehalte wijst op onzuiverheden. Meer vervuiling van de vuurhaard en warmtewisselaars, meer stofemissies en eventueel asophoping met slakvorming tot gevolg. => controleer brandstof en pas aan indien nodig
Kies voor een kwalitatief goede brandstof Stikstofgehalte NOx uitstoot in kleinschalige installaties is nagenoeg volledig afkomstig van de oxidatie van brandstofgebonden stikstof en niet van oxidatie van N2 uit de lucht. Meestal tussen 300 en 500mg/Nm³ Let op met bemesting van geteelde biomassa (bv. korteomloophout of Miscanthus) of het verbranden van verlijmd afvalhout. => monitor het N-gehalte in je brandstof! N-gehalte brandstof
Uitstoot NOx
<0,1 – 0,2%
208 – 375 mg/Nm³
0,2 – 0,4%
375 – 525 mg/Nm³
0,4 – 0,6%
< 600 mg/Nm³
Controleer het verbrandingsproces voor optimale verbranding Hogere rookgastemperatuur: Indicatie voor vervuiling van de warmtewisselaars met verminderde warmteoverdracht tot gevolg. => reinigen warmtewisselaars Slakvorming Te hoge vuurhaard T => minder recirculatie van de rookgassen Biomassa niet geschikt, te laag assmeltpunt of onzuiverheden => pas brandstof aan Luchtovermaat Bedraagt idealiter 1,4 – 1,6. Indien lager; te weinig zuurstof beschikbaar => verhoog secundaire luchttoevoer
Controleer het verbrandingsproces voor optimale verbranding Geleverd vermogen te laag: Brandstof is te vochtig of energie-inhoud te laag (bv afvalhout) of probleem hydraulisch systeem => controleer biomassa of repareer hydraulisch systeem (bv. circulatiepomp) Zichtbare uitstoot rookgassen en geurhinder Slechte verbrandingskwaliteit => verbrandingsproces opnieuw afstellen, ketel reinigen en/of brandstof controleren Toerental rookgasventilator hoger dan normaal Onderdruk in de ketel is onvoldoende groot =>verwijder blokkade in vuurhaard, schouw of meetsonde of verwijder asophoping in de warmtewisselaar.
Conclusies: • Vermijd werken op deellast door een correcte dimensionering en configuratie van verbrandingssysteem (buffervat/cascade) • Kies voor een goed uitgeruste biomassa-installatie • Bewaak de kwaliteit van de brandstof • Controleer van tijd tot tijd het verbrandingsproces en onderneem actie indien afwijkingen worden vastgesteld.
Streef een optimaal verbrandingsrendement na en emissies zullen minimaal zijn!
Info omtrent de vergunningsplicht en emissiegrenswaarden voor installaties <2MW.
Bedankt voor uw aandacht!
Met de steun van:
