Bijlage 1:
Veranderingen in de bedrijfsactiviteiten
In deze bijlage wordt de aangevraagde verandering uitgebreid beschreven. De verandering in deze aanvraag is:
Het plaatsen van een tweede turbine met generator in de REC incl. luchtgekoelde condensor en bijbehorende pompen en leidingen.
In de volgende paragraaf wordt de verandering toegelicht.
1.1
Oprichtingsvergunning/huidige situatie
In de aanvraag voor de oprichtingsvergunning staan in bijlage 5 de energiebalans gegeven: Energiebalans Bodemas (2 MW)
Retourcondensaat (13 MW) Afvalstoffen 228.000 ton/jaar
3
Aardgas 5 miljoen Nm /jaar (6 MW)
Rooster/ketel 103 MW
Externe oververhitter (OVO) 6 MW
Hogedruk stoom 460 oC/87 bar (109 MW) Turbine/generator
Levering stoom/warmte (80 MW)
Elektriciteit (16 MW) droog RGR
Rookgassen 205.000 Nm3/u, 130 ˚C (8 MW)
Toelichting bij bovenstaande energiebalans: De input van de ketel bestaat uit twee stromen: Verbranding van afvalstoffen, 228.000 ton/jaar met een gemiddelde verbrandingswaarde van 13 GJ/ton, het vermogen van de ketel is 103 MW; Aardgas voor de oververhitting van de stoom van 420ºC naar 460 ºC, de warmte-inhoud van de stoom wordt daarmee met 6 MW verhoogd. De output van de ketel bestaat uit de volgende stromen: Energieverlies in de vorm van gebluste bodemas Energie verlies in de vorm van warmteverlies door de rookgassen de levering van hoge druk stoom (87 bar, en 460 ºC) met een maximale warmte inhoud van 109 MW; Deze hoge druk stoom wordt geleverd aan een bestaande Warmte Kracht centrale (WKC). In de WKC wordt met een turbine / generator de volgende output geleverd: o 16 MW elektriciteit o Maximaal 80 MW lage druk stoom (ca 6 bar) o Maximaal 13 MW restwarmte welke wordt teruggevoerd naar de ketel Hierbij moet worden benadruk dat de output van 80 MW lage druk stoom en de output van 13 MW restwarmte maxima bedragen en de getallen van elkaar afhankelijk zijn. Wanneer de output lage druk stoom omhoog gaat, wordt de output restwarmte lager en andersom. Omdat deze getallen in de balans maxima bedragen is de totale som aan input en output niet gelijk.
1.2
Doelstelling
De Reststoffen Energie Centrale (REC) in Harlingen is ontworpen voor de productie van HD-stoom van 85 bar en 465 oC. Deze HD-stoom wordt vervolgens naar de Warmte Kracht Centrale (WKC) getransporteerd, waar maximaal 16MW aan elektriciteit kan worden geproduceerd en de LD-stoom (6 bar en 160 oC) benut kan worden door Frisia Zout en eventueel derden. De bovenstaande energiebalans gaat ook uit van deze maximale situatie. De efficiëntie van de REC kan verder worden verhoogd door de reststoom, die niet door warmtevragers wordt afgenomen, te benutten in een stoomturbine en op deze wijze extra groene elektriciteit te produceren. Uitgaande van het te verwachten stoomgebruik van de afnemer(s) is daarvoor een haalbaarheidsonderzoek uitgevoerd. Het conclusie daaruit was dat de investering in een tweede turbine/generator voor de benutting van max. 50 ton stoom/uur in de REC zelf tot het meest optimale resultaat qua energie-efficiëntie en inkomsten zal leiden. Deze extra geproduceerde (groene) elektriciteit kan met de eigen aansluiting op het openbare net continu en zonder beperking worden afgezet.
1.3
Technisch ontwerp
In onderstaand figuur is een eenvoudige weergave van de werking van een turbine/generator weergegeven zoals die bij de REC wordt voorzien. In bijlage 2 is het procesflow-diagram opgenomen waarin de nieuw te plaatsen componenten in het zwart zijn ingetekend.
Naast de investering in de HD REC turbine zijn investeringen nodig voor: - een luchtgekoelde condensor; - leidingwerk t.b.v. stoom en condensaat; - elektriciteit- en installatie-aansluitingen (E&I) en aanpassingen; - civiele aanpassingen (m.n. fundatie voor de luchtgekoelde condensor); - aansluiting van de generator op het 10 kV-net.
1.4
Hoge Druk stoomparameters
Bij de REC wordt 126 ton/uur stoom opgewekt, waarvan een deel intern wordt gebruikt. De interne verbruikers zijn onderverdeeld in verbruikers van HD-stoom (90 bara) en verbruikers van LD-stoom (6 bara). De HD-stoom wordt geleverd aan de SCR en aan de roetblazers in de economiser. De LD-stoom wordt geleverd aan de ontgasser, aan de primaire luchtvoorverwarmer en aan de verwarming van het REC-gebouw. In de onderstaande tabel zijn de uitgangspunten voor het stoomdebiet voor het ontwerp van de HD REC turbine weergegeven. Het debiet door de HD REC-turbine is vastgelegd op respectievelijk 50, 34 en 20 ton/uur. Stoomdebiet REC HD Stoomdebiet SCR HD REC turbine HD stoom ejecteur condensor LD aftap ontgasser LD aftap voor LUVO Stoomdebiet Frisia
1.5
ton/u ton/u ton/u ton/u ton/u ton/u ton/u
Max 126 2,3 50 0,2 10,3 1,9 73,5
Gemiddeld 126 2,3 34 0,2 10,3 1,9 89,5
Minimaal 126 2,3 20 0,2 9,6 1,9 103,5
Locatie HD REC turbine
De nieuwe turbine/generator zal in het bestaande gebouw van de REC op de plaats van de hulpketel worden geplaatst. Dit heeft als voordeel dat voor het plaatsen van de HD REC-turbine geen nieuw gebouw nodig is. Dit betekent ook dat de hulpketel naar buiten zal worden verplaatst.
1.6
Ontwerp van de turbine en generator
Het ontwerp van de turbine is gebaseerd op de volgende voorwaarden of uitgangspunten: Load case
Maximaal
Bedrijfsuren Stoom debiet Stoom druk* Stoom temperatuur Aftap MD stoomdebiet
uur/jaar t/h bara °C t/h
8.000 50 84,1 430 14
Aftap MD stoomdruk Uitlaat stoomdruk Condensor koeling Gemiddelde luchttemperatuur
bara bara medium °C
6,50 <0,2 lucht 15
Max. MD stoom levering 8.000 50 84,1 430 > 45 (max. mogelijk) 6,50 0,185 lucht 15
Gemiddeld
Minimaal
8.000 34 84,6 440 14,0
20 85,0 455 10
6,50 0,100 lucht 15
6,50 0,054 lucht 15
1.7
Ontwerp condensor
Het ontwerp van de condensor is gebaseerd op de volgende voorwaarden of uitgangspunten: koeling door buitenlucht; regeling van de condensaattemperatuur door een hoger toerental van de ventilatoren om te voorkomen dat de uitlaatdruk hoger dan de maximale condensatiefractie van 14% komt; het gebruik van windschermen; toepassing van z.g. Whizz-wheel ventilatoren (2 stuks) ter beperking van geluidemissie en lager E-verbruik; automatisch reinigingssysteem met leidingwater; stoomleiding vanaf turbine; stoomejecteur voor vacuümsysteem. Voor de situering van de luchtcondensor is de beste positie ten zuiden van het ketelhuis en zo dicht mogelijk tegen het bestaande gebouw. De grootte van de luchtcondensor is ca. 20m x 12m x 20m (= l x b x h). Qua beplating en kleur zal worden aangesloten bij de bestaande bouw en kleur van de REC. In onderstaande afbeelding is een luchtcondensor weergegeven
1.8
Overige aanpassingen
Naast bovenstaande nieuwe installaties moeten in de bestaande installatie ook de nodige aanpassingen worden doorgevoerd: de aanpassing in het bestaande stoom- en condensaat-leidingwerk ter plaatse van de opstelplaats voor de nieuwe turbine/generator; de civieltechnische aanpassing van de fundatie voor de turbine/generator en de condensor; het aanpassing van de elektrotechnische installatie en de besturing. Tot slot dienen nieuwe leidingen voor stoom en condensaat te worden aangelegd en aangesloten op de bestaande installaties.
1.9
Nieuwe energiebalans
In de onderstaande tabel wordt de elektriciteitsproductie van de nieuwe turbine/generator gegeven bij aflopende stoomdebieten:
De extra elektriciteitsproductie wordt afhankelijk van de stoomvraag en varieert van 0 tot 10,8 MW maximaal. De elektriciteitsproductie stijgt in de gemiddelde situatie van max. 16 MW nu naar 18,7 MW straks. Energiebalans Vereenvoudigde energiebalans in de nieuwe situatie bij gemiddelde stoomvraag van Frisia (90 ton/uur)
Bodemas/vliegas (2 MW)
Afvalstoffen 280.000 ton/jaar
Rooster/ketel (103 MW)
Oververhitte stoom (96 MW)
Aardgas (9 MW)
Hogedruk stoom 465 oC/85 bar (96 MW) Turbine/generator WKC
Levering stoom/w armte (60 MW)
Turbine/generator REC
Retourcondensaat Rookgasreiniging Elektriciteit (6,9 MW)
Elektriciteit (11,8 MW)
Rookgassen 205.000 Nm3/u, 130 ˚C en straling (14 MW)
Energie-efficiëntie De energie-efficiëntie o.b.v. de BREF afvalverbranding dient minimaal 1,9 MWh/ton terugwinning bij 2,9 MWh/ton input te zijn of 66% (Zie vraag 61 van de aanvraag bij de oprichtingsvergunning). Op basis van de nieuwe energiebalans wordt deze nu als volgt berekend: -
Input afvalstoffen voor de REC is 9 GJ/ton of 2,5 MWh/ton bij 280.000 ton; De elektrische output is 18,7 MW x 8000 uur of 149.600 MWh of 0,53 MWh/ton; De warmte output is 60 MW x 8000 uur of 480.000 MWh of 1,71 MWh/ton; De totale output is 2,24 MWh/ton; De bruto energie-efficiëntie is 2,24/2,5 x 100% = 89,6%; De netto energie-efficiëntie (gecorrigeerd voor aardgas) is 89,6% x (103/112) = 82 %.
De conclusie is dat de REC ruimschoots voldoet aan deze eis.
1.10
Gevolgen voor het milieu
Milieu aspect
Significante gevolgen
Bodem Water Lucht Energie Verkeer Afvalstoffen Geluid
Geen Geen Geen Positief Geen Geen Meer geluidemissie door het plaatsen van een luchtgekoelde condensor buiten op het REC terrein ten zuiden van het ketelhuis Geen
Externe veiligheid Natuur
Geen
Toelichting
Zie paragraaf 1.9
Zie voor de details het bijgevoegde geluidsonderzoek
Bijlage 2: Process flow diagram (PFD)
