Beschrijving maatregel
Proces/deelproces: Energie-efficiëntie
Beschrijving
Een rookgascondensor heeft als doel om warmteverliezen via de rookgassen te beperken. Het plaatsen van condensors zorgt ervoor dat rookgassen worden afgekoeld tot onder het dauwpunt. Door de condensatie van de waterdamp in de rookgassen tot vloeibaar water, komt condensatiewarmte vrij. Deze warmte kan worden afgestaan aan water op lagere temperatuur (b.v. water op 30°C) en het stookrendement kan met 10% verhoogd worden.
Er zijn twee typen condensors. Bij de enkelvoudige condensor kan de condensor op een retour van een ketel of op een apart net worden aangesloten. De combicondensor is opgebouwd uit twee secties, waarvan de eerste is aangesloten op een retour en de tweede op een apart net met voldoende koud water. Bij een combicondensor wordt de temperatuur van de rookgassen verder verlaagd dan bij een enkelvoudige condensor op een apart net. De afweging tussen een enkelvoudige condensor en een combicondensor wordt bepaald door aspecten als terugverdientijd en de aanwezigheid en grootte van de mogelijke afzet van de condensatiewarmte.
De condensor wordt achter de ketel gemonteerd. Rookgassen worden door de condensor geleid en vervolgens door de schoorsteen afgevoerd. Waterzijdig wordt de condensor aangesloten op het verwarmingssysteem. Het door de condensor op te warmen water moet zo koud mogelijk zijn: de condensor behaalt dan het hoogste rendement.
In Denemarken zijn de meerderheid van de biomassacentrales voor centrale verwarming voorzien van rookgascondensatie. In Zweden, Finland en Oostenrijk neemt het aantal toe. Duitsland, Italië en Zwitserland hebben ook reeds meerdere operationele installaties.
Toepassingsgebied
Onderstaande tabel geeft een overzicht van de technische toepasbaarheid van deze maatregel.
|
Vaste |
Vloeibare |
Gasvormige |
Nieuw |
Bestaand |
Klein |
Middelgroot |
Groot |
|
+ |
+ |
Enkel ontzwaveld biogas |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
Deze maatregel is aangewezen bij een hoog brandstofverbruik. Een rookgascondensor is niet toepasbaar bij het gebruik van brandstoffen met hoge S-gehalten (niet gereinigd biogas) de aanwezigheid van SO2 (en SO3) veroorzaakt corrosie. Voorwaarde voor de toepassing van een condensor is dat in het ketelhuis hiervoor voldoende ruimte aanwezig is en men een toepassing vindt voor de laagwaardige condensorwarmte.
Tevens wordt een rookgascondesor enkel ingezet bij het gebruik van natte biomassa (gemiddeld vochtgehalte van 40-55 gew.%).
Milieuvoordeel
Bovenop het hoge energierecuperatie (tot 20 % van de energie-input), kunnen tevens stofverwijderingsrendementen van 40-75% behaald worden. Deze stofverwijderingsrendementen kunnen nog verbeterd worden door het plaatsen van een nageschakelde elektrostatische precipitator. Testen hebben uitgewezen dat een verwijderingefficiëntie van 99% bij temperaturen onder 40°C haalbaar zijn (Obernberger I. et al., 1996a).
Het condensaatslib moet afgescheiden worden van het condensaat (d.m.v. sedimentatietanks) omdat het significante hoeveelheden zware metalen bevat. Dit moet afgevoerd worden of hergebruikt worden. Onderzoek heeft aangetoond dat de scheiding van slib en condensaat best gebeurt bij pH > 7,5 om ontbinding van de zware metalen te voorkomen en aan de opgelegde lozingseisen voor oppervlaktewater te voldoen (Obernberger I. et al., 1996b).
Onderzoek bij drie biomassa gestookte verwarmingsinstallaties in Oostenrijk geeft een indicatie van de te verwachten hoeveelheden condensaat en slib dat vrijkomt bij rookgascondensatie (Obernberger I. et al., 1997):
- slib: 0,01-0,3 kg droge stof per MWh warmte geproduceerd in de ketel. De hoeveelheid slib is ook afhankelijk van de belasting, daar de efficiëntie van de voorgeschakelde stofafscheidingsinstallaties op hun beurt ook afhankelijk zijn van de belasting.
- condensaat: 150-500 liter per MWh warmte geproduceerd in de ketel. De hoeveelheid condensaat hangt af van de hoeveel vocht in de brandstof, de temperatuur van de rookgassen die uit de condensor komen en de zuurstofconcentratie in de rookgassen (luchtovermaat in het verbrandingsproces).
Financiële aspecten
Investeringskosten: enkelvoudige condensor voor een ketelcapaciteit van:
- 1160 kW: 7.340 euro
- 2320 kW: 9.740 euro
- 1640 kW: 13.660 euro
- 9280 kW: 18.450 euro
Investeringskosten: combi-condensor voor een ketelcapaciteit van:
- 1160 kW: 9.680 euro
- 2320 kW: 12.400 euro
- 4640 kW: 6.920 euro
- 9280 kW: 20.900 euro