Emissies beheersen

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: