04.09.2013 Views

Primærluft i CHP.pdf

Primærluft i CHP.pdf

Primærluft i CHP.pdf

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

<strong>Primærluft</strong> i <strong>CHP</strong><br />

2012<br />

Bachelor projekt<br />

af<br />

Johnni Winther


Reno Nord I/S<br />

6. semester Bachelor Projekt<br />

Uddannelses institution Århus Maskinmester Skole, AAMS<br />

Fagområde Maskinteknik<br />

Vejleder Adjunkt, Maskinmester<br />

Antal normalsider: 25<br />

Thomas Møller Hansen<br />

Forside illustration Reno-Nord I/S<br />

Udarbejdet af Johnni Winther<br />

Studie nr. F10180<br />

2 | S i d e


Abstract<br />

This thesis is made as the final part of my education as Bachelor of Marine and Technical Engineering. In<br />

extension of my internship at a waste fired <strong>CHP</strong> (combined Heat and Power plant). The plant is situated<br />

in Aalborg a city in Northern Jutland of Denmark.<br />

The primary fuel is household waste alongside with industrial waste, from a wide variety of firms. The<br />

Company Reno-Nord I/S that runs the plant is also responsible for a Landfill where storages of<br />

contaminated waste is carried out as they are responsible for the burning of dangerous waste.<br />

Reno-Nord I/S is organized as a partnership with a politically appointed board. The partner<br />

municipalities are Brønderslev, Jammerbugt, Mariagerfjord, Rebild and Aalborg municipalities.<br />

The energy that comes from burning the waste is exploited for two purposes. Namely Production of<br />

Electricity and District heating. The Electricity is sold on the free marked and the heat is transferred and<br />

sold to Aalborg district heating Company.<br />

The process of making this to products is when the waste I burned in the Plant, the heat from the fire<br />

produces steam. The steam then drives a Turbine, this drives a Generator that produces electricity.<br />

Upon this the steam partially condensates, bough the rest steam and the condensate is heat exchanged<br />

for the district heating.<br />

During the Internship it became clear that the primary air supply for the Furnace did not have the right<br />

temperature. It should have a temperature of 145° C but at the time of my intership it had fallen to<br />

around 105° C. I went about the problem in a deductive manner. What could be the reason for this<br />

temperature drop? Can the problem be rectified or optimized?<br />

This thesis analyses on the above mentioned problem. And some models for rectifying and optimizing<br />

around this problem are set forward. Also the way the primary air flow is heated is rethought specially<br />

the drying of the waste on the first grate in the furnace. For this I set a theory that might deliver a<br />

further NOX reduction.<br />

It is then concluded that the most sensible method of rectifying the problem.<br />

3 | S i d e


Indholdsfortegnelse<br />

Forord ..................................................................................................................................................... 5<br />

Tak til .................................................................................................................................................. 6<br />

Baggrund ............................................................................................................................................. 6<br />

Læsevejledning .................................................................................................................................... 6<br />

Ordforklaring ....................................................................................................................................... 6<br />

1. Indledning ........................................................................................................................................... 7<br />

1.1 Formål ........................................................................................................................................... 7<br />

1.2 Problemformulering ...................................................................................................................... 7<br />

1.3 Problemafgrænsning ...................................................................................................................... 8<br />

2. Metode ............................................................................................................................................ 8<br />

3. Anlægs beskrivelse. ............................................................................................................................. 9<br />

3.2 Farligt affald................................................................................................................................. 10<br />

4. Energianlægget .............................................................................................................................. 11<br />

5. Ovn ................................................................................................................................................ 12<br />

5.1 Fødesystem Waste feeding ...................................................................................................... 12<br />

5.2 Forbrændingsrist ...................................................................................................................... 13<br />

5.3 Slaggeudtag og –Pushere. ........................................................................................................ 14<br />

5.4 Ristegennemfaldssystem. ......................................................................................................... 16<br />

6. Forbrændingsluftsystemer. ............................................................................................................ 16<br />

6.1 Primær- og Sekundærluftsystem. ............................................................................................. 16<br />

6.2 Køleluft .................................................................................................................................... 21<br />

6.3 Hydraulikanlæg ............................................................................................................................ 21<br />

7. Kedlen ............................................................................................................................................... 22<br />

7.1 Kedelcirkulation ........................................................................................................................... 23<br />

7.2 Slidzone ....................................................................................................................................... 23<br />

8. NOX dannelse ................................................................................................................................. 23<br />

8.1 Recirkulation ................................................................................................................................ 24<br />

8.2 Korrosion ..................................................................................................................................... 26<br />

9. Hedefladerne ................................................................................................................................. 26<br />

9.1 Evaporator ............................................................................................................................... 26<br />

9.2 Overhederne 1,2og 3 ............................................................................................................... 26<br />

4 | S i d e


9.3 Economiser .............................................................................................................................. 26<br />

10. Overbeholder .............................................................................................................................. 26<br />

10.2 Vandcirkulation .......................................................................................................................... 27<br />

11. DeNOX ......................................................................................................................................... 27<br />

12. Røggas rensningen ....................................................................................................................... 28<br />

12.1 Elektrofilter ............................................................................................................................ 28<br />

12.2 SNCR anlæg ............................................................................................................................ 28<br />

12.3 NH3-stripper ........................................................................................................................... 29<br />

13. LAB røgrensning ....................................................................................................................... 31<br />

14. Vandrensning (spildevand) ........................................................................................................... 33<br />

15. Problemanalyse ............................................................................................................................... 34<br />

15.1 Udregninger på varmebalancen ................................................................................................. 37<br />

15.2 Del konklusion ........................................................................................................................... 38<br />

16. Optimerings muligheder .............................................................................................................. 39<br />

17. Alternative Problempotentialer ....................................................................................................... 40<br />

18. Konklusion ....................................................................................................................................... 40<br />

19. Perspektivering ............................................................................................................................ 41<br />

20. Litteraturliste ................................................................................................................................... 44<br />

21. Bilagsliste ........................................................................................................................................ 46<br />

22. Billede liste ...................................................................................................................................... 47<br />

Forord<br />

Denne Rapport er udarbejdet som afslutningen på 6. semester på Maskinmester uddannelsen, på Århus<br />

maskinmester skoles første fjernundervisningshold. Som en del af 6. semestret er der gennemført 50<br />

dages praktik hos Reno-Nord I/S (Aalborg). Fra den til egnede viden om anlægget på Reno-Nord I/S<br />

udarbejdes denne rapport som det afsluttende Bachelor projekt. Dette er gjort ud fra en relevant<br />

problemstilling på anlægget.<br />

5 | S i d e


Tak til<br />

Jeg vil gerne rette en stor tak til følgende for at have bidraget til udarbejdelsen af mit bachelor projekt.<br />

Henrik Skovhaug Direktør, Reno-Nord I/S<br />

Kjeld Juul Pedersen IT-ansvarlig, Reno-Nord I/S<br />

Henrik Skov Driftschef, Reno-Nord I/S<br />

Claus Bang Driftskoordinator, Reno-Nord I/S<br />

Stig Andersen Vagtleder, Reno-Nord I/S<br />

Finn Frost Vagtleder, Reno-Nord I/S<br />

Mads Jørgensen Vagtleder, Reno-Nord I/S<br />

Arne Hedegård Kristensen Vagtleder, Reno-Nord I/S<br />

Jan Axel Nielsen Vagtleder, Reno-Nord I/S<br />

Michael Pedersen Vagtleder, Reno-Nord I/S<br />

Arne Pedersen Vagtleder, Reno-Nord I/S<br />

Thomas Møller Hansen Adjunkt, Maskinmester, Århus maskinmester skole<br />

Der skal lyde en tak til Ovnpasser staben samt røgrensnings staben og det øvrige personel på Reno-Nord<br />

I/S, for at have været hjælpsomme med opnåelse af forståelse af virkemåden af anlægget og<br />

virksomheden. Samt med hjælp til at, besvare spørgsmål omkring problemstillinger under Praktikken. Og<br />

ikke mindst tak for at jeres telefon og mail har været åben for spørgsmål under projekt skrivningen.<br />

Baggrund<br />

Emne til dette projekt er valgt med udgangspunkt i den gennemførte praktik på Reno-Nord I/S, hvor der<br />

er gennemgået forskellige problemstillinger med vagtlederne. Det valgte problem blev <strong>Primærluft</strong> LUFO 1 ,<br />

da det ikke umiddelbart virkede til at det var her driftspersonellets fokus lå.<br />

Læsevejledning<br />

Der henvises under alle billeder til kilden, først står angivet hvad billedet illustrerer og i den<br />

efterfølgende parentes er kilden angivet. Hvis det er forfatteren selv der har produceret en illustration<br />

eller taget billedet er der henvist til dette projekt som kilde.<br />

Til hvert afsnit vil det om muligt være angivet en kilde, dette gælder ikke under afsnit, men det kan<br />

forekomme og er der særlige emner at fremhæve er kilden påført.<br />

Dette er for at anskueliggøre overfor læseren hvor den tilegnede viden stammer fra.<br />

Støkiometri er defineret som den sammenhæng der imellem reaktanter og produkter i de kemiske<br />

reaktioner. I forbrændingsteorien bruges ofte udtrykkende understøkiometrisk og overstøkiometrisk<br />

forbrænding. En fuldstændig støkiometrisk forbrænding er defineret som: en forbrænding der<br />

foregår med, korrekt mængde ilt til fuldstændig forbrænding. Under- og<br />

overstøkiometrisk forbrænding, er altså henholdsvis ved ilt underskud eller overskud.<br />

Ordforklaring<br />

Forkortelser vil blive forklaret umiddelbart i først kommende sides fodnote. Enkelte begreber er<br />

ligeledes beskrevet i fodnoterne eks. Economiser.<br />

1 LUFO luft forvarmer<br />

6 | S i d e


1. Indledning<br />

På Reno nord står et energianlæg som yder over forventning. Anlægget omdanner hvert år afffald fra<br />

fem forskellige kommuner til elektricitet og fjernvarme. PÅ Reno Nord er der to ovnlinjer som i 2011<br />

behandlede omkring 184.000 ton affald (heriblandt storskrald, husholdnings affald og farligt affald mm)<br />

og 7.000 ton biobrændsel. Til gengæld leverede Reno Nord 373.381 MWh varme til Aalborg fjernvarme<br />

og 117.585MWh el til elnettet svarende til 16.000 husstandes varmeforbrug og 35.000 husstandes<br />

elforbrug. Det er kun ovnlinje 4 som er i dagligdrift den anden står til rådighed som backup. Begge<br />

ovnlinjer kan køre med brændværdier på op til 10,7 GJ/ton. Den som er i drift har en kapacitet på 22,5<br />

ton/h, hvor backuppen kun har en kapacitet på 10 ton/h<br />

Det som gør at anlægget yder i toppen er at udnyttelsen af affaldets brændværdi ligger tæt på 100% og<br />

anlæggets linje har så effektivt et rensningsanlæg, som består at et el-filter efterfulgt af en<br />

vådrenseproces som fjerner støvet og de giftige dampe ved forbrændingen, hvilket sikrere at<br />

udledningen af miljøfarlige partikler er langt under de gældende miljøkrav. Samt et effektivt spildevand /<br />

procesvands rensningsanlæg, der sikre at overskudsvand må udledes i Limfjorden.<br />

Under min 6. semesters praktik tilbragte jeg tiden på netop denne ovnlinje hvor jeg opnåede stor viden<br />

omkring anlægget og driften af det<br />

Det er i form af egne erfaringer ved den daglige drift, og ikke mindst præget af driftspersonalet, der har<br />

været meget hjælpsomme med samtaler, diskussioner og analyser af virkemåder af forskellige<br />

processer/delprocesser i anlægget. Derudover er der gennemgået store mængder data for opbygningen<br />

og virkemåden af anlægget, alt sammen er vel dokumenteret i Reno-Nord I/S dokumentation i form af<br />

Hardcopy anlægs dokumentation, SRO 2 -anlægget samt PI-diagrammer 3 .<br />

Under praktikken erfarede jeg at teorien ikke helt blev fulgt i praksis derfor ledte det mig frem til at det<br />

var følgende problemstilling jeg ønskede at belyse.<br />

1.1 Formål<br />

Formålet med denne rapport er at anskueliggøre konsekvenser ved for lav temperatur af primær<br />

indblæsnings luften. Der vil blive diskuteret løsningsforslag og konkluderet på dette.<br />

1.2 Problemformulering<br />

Hvilken konsekvens har for lav primærlufttemperatur.<br />

Hvorfor er temperaturen nedsat?<br />

Har det økonomiske eller emissions konsekvenser?<br />

Er der optimeringsmuligheder?<br />

2 SRO Styring Regulering Overvågning<br />

3 PI-diagram Proces & Instrumenterings diagram<br />

7 | S i d e


1.3 Problemafgrænsning<br />

I dette projekt vil der udelukkende blive analyseret fra det tekniske perspektiv, i den forbindelse ses der<br />

bort fra Økonomien i anlægsudgifter. Der vil ej heller blive inddraget forhold omkring afgifts systemet,<br />

el-produktion / FJV 4 -produktion. Specifikke afgrænsninger Kan forekomme i projektet og dette vil i så<br />

fald fremgå af det enkelte afsnit.<br />

2. Metode<br />

Dette projekt er skrevet med positivismens principper i minde. Principperne er iagttagelse og logik. Hvor<br />

iagttagelse er den empiriske viden, dvs. viden tilegnet vha. vores 5 sanser. Logik er at 2+2=4. Ifølge<br />

positivismen er, 100% sikkerhed ikke er opnåeligt. Man kommer til en erkendelse, et ræsonnement<br />

gennem deduktion.<br />

Deduktion, i den formelle logik en udledning af et udsagn (konklusionen) ud fra andre udsagn<br />

(præmisserne) i overensstemmelse med logiske slutningsregler. Endeduktion består således af en<br />

række udsagn, hvor hvert udsagn i rækken enten er en præmis eller følger af tidligere udsagn i<br />

kæden ved anvendelse af en logisk slutningsregel. Det sidste udsagn i rækken er konklusionen.<br />

Der findes ikke noget fast sæt af slutningsregler for en given logik. Det er fx muligt at formalisere<br />

klassisk udsagnslogik på mange forskellige måder. En er at benytte naturlig deduktion, hvor man<br />

indfører slutningsregler, som hhv. introducerer og eliminerer logiske konnektiver. …<br />

Hvis præmisserne i en deduktion er sande og konklusionen korrekt udledt, så vil konklusionen<br />

også være sand. Slutninger baseret på korrekte deduktioner vil således altid føre fra sande<br />

præmisser til sande konklusioner. (Anon., 2012)<br />

For at kunne anvende den indsamlede empiri til at drage slutninger ud fra, skal empirien valideres dette<br />

menes gjort ud fra at alt indsamlet empiri og data stammer fra Reno-Nord I/S. Empirien er både fra<br />

deres Hardcopy dokumentation men også ud fra deres SRO-anlægs udskrifter. I analysen er der brugt<br />

meget tid på at finde dokumentation. Det er ikke lykkedes i mere end et tilfælde at finde en<br />

dokumentation der understøtter den problemløsning der menes optimal.<br />

Reliabiliteten af indsamlet data anses for at være meget reel, da det også er disse data der afregnes<br />

efter når der snakkes emissioner. Ydere mere valideres disse data af ekstern kontrollant løbende, samt<br />

forekommer det at miljøstyrelsen kræver ekstern kontrol fra uvildig instans. Nøjagtigheden i den<br />

indsamlet data vil altid kunne anfægtes, men her antages den for værende kvantitativ. Med den høje<br />

kontrol der er på emissions målinger, stiller dette samtidig et krav til proces målinger om øget<br />

nøjagtighed. Se bilag nr. 1 for temperatur måler data, det er her angivet at en temperaturføler har en<br />

unøjagtighed på 0,05 % se. Samt bilag nr. 1A for et kalibrerings certifikat.<br />

Fag mæssigt ligger problemstillingen indenfor fagområdet maskinteknik, da det er her varmelæren høre<br />

til, denne anvendes i et senere afsnit til udregning af varmebalance. Det er også her Forbrændings<br />

teknik henhører og problemstillingen forbindes netop til dette.<br />

4 FJV fjernvarme<br />

8 | S i d e


3. Anlægs beskrivelse.<br />

Reno-Nord I/S er en affalds og energi virksomhed, der behandler affald fra virksomheder og borgere.<br />

Dette gøres for de 5 interessent kommuner i Nordjylland. Reno-Nord I/S har til mål at deres<br />

affaldshåndtering er effektiv og sker under størst mulig hensyntagen til både miljø og personale.<br />

Deres opgaver er:<br />

• Brænde affald og producere el og fjernvarme af energien<br />

• Sørger for miljørigtig deponering af affald på deponiet i Rærup.<br />

Reno-Nord I/S har en politisk valgt bestyrelse og interessent kommunerne udgøres af, Brønderslev,<br />

Jammerbugt, Mariagerfjord, Rebild og Aalborg kommuner.<br />

Bestyrelsen er Reno-Nord I/S øverste ledelse. Og medlemmer til bestyrelsen bliver valgt af den enkelte<br />

interessentkommune efter hvert kommunalvalg. Bestyrelsen vælger formand og næstformand.<br />

Funktionsperioden er sammenfaldende med byrådets/kommunalbestyrelsens valgperiode.<br />

Den nuværende bestyrelse er siddende for perioden 1. januar 2010 - 31. december 2013.<br />

Energianlægget omdanner hvert år affald fra de fem interessentkommuner til elektricitet og<br />

fjernvarme.<br />

I 2011 blev der behandlet ca. 184.000 ton affald og 7.000 ton biobrændsel på energianlægget.<br />

• Dagrenovation og storskrald fra private husholdninger<br />

• Forbrændingsegnet affald fra interessentkommunernes genbrugspladser<br />

• Erhvervsaffald<br />

• Affald fra andre affaldsselskaber og kommuner som ikke er<br />

interessent i Reno-Nord I/S<br />

• Farligt affald<br />

Energiproduktionen var i 2011 fordelt på følgende, der blev solgt 373.381 MWh varme til Aalborg<br />

Kommunes Fjernvarmeforsyning og 117.585 MWh el til el-nettet. Der udover har Reno-Nord I/S haft et<br />

eget forbrug på 19.328 MWh el og dette eget forbrug er dækket ind af produktionen på ovnlinje 4. Alt<br />

dette svarer til, at Reno-Nord I/S forsyner 16.000 husstande med varme og 35.000 husstande med<br />

elektricitet. (I/S, 2012)<br />

3.1 Reno-Nords 2 ovnlinjer<br />

Den nyeste ovnlinje er idriftsat i 2005 og vil være genstand for dette projekts indhold. Ovnlinjen har en<br />

kapacitet på 22,5 tons pr. time ved en brændværdi i affaldet på 10,7 GJ/ton. Dette resulterer i en årligt<br />

mindste behandlet mængde affald på 180.000 ton.<br />

Udnyttelsen af brændværdien i affaldet er tæt på 100% (Babcock & Wilcox Vølund, 2012), og<br />

røgrensningen er så effektiv, at emissionerne til friluft er godt under miljømyndighedernes grænseværdi<br />

krav. Denne minimale udledning skyldes et meget effektivt røgrensningsanlæg, som består af et elektro-<br />

filter efterfulgt af en våd renseproces, der fjerner både støv og giftige dampe fra røggassen. Dette sikrer,<br />

9 | S i d e


den lave udledning af miljøskadelige stoffer. Samtidig er der et meget effektivt Procesvands<br />

vandrensningsanlæg, der renser så effektivt at overskuds vand må udledes i Limfjorden.<br />

Ovnlinje 3 er idriftsat i 1991 og har en kapacitet på ca. 10 ton/h ved samme brændværdi på de 10,7<br />

GJ/ton. Anlægget er ikke i daglig drift, men i 2007 er det blevet opgraderet, så det er driftsklart som<br />

reserveanlæg også dette anlæg overholder alle gældende miljøkrav. (I/S, 2012)<br />

3.2 Farligt affald<br />

Reno-Nord I/S har en miljøgodkendelse til at brænde farligt affald af. Visse typer af affald f.eks. Klinisk<br />

risiko affald er der særlige krav til håndteringen af. Det skal ind fyres direkte i ovnen. Og det må ikke<br />

blive afleveret direkte i affaldssiloen som andet affald. Derfor er der installeret et Elevatoranlæg der er<br />

med til at sikre en korrekt håndtering af denne type affald. Herigennem har Reno-Nord I/S tilsikret sig at<br />

de lever op til arbejdsmiljø- og miljømæssige krav der er til dette affald. Dette Elevatoranlæg blev<br />

etableret i 2009. (I/S, 2012)<br />

Følgende er et anlægs oversigts billede. Bemærk venligst at turbine og generator er udeladt da disse ikke<br />

er en del af problemstillingen. Det samme gælder det ovenfor nævnte Farligt affalds-anlæg.<br />

Billede 1 Anlægs oversigt (Andersen, u.d.)<br />

10 | S i d e


4. Energianlægget<br />

Energianlægget er et <strong>CHP</strong> 5 -anlæg der er ind fyret med Affald. Anlægget kører primært med ovn-linje 4<br />

der er den nyeste idriftsat i 2005 og med en kapacitet på 22,5T i timen. Ved større driftsstop eller<br />

revision tages ovn-linje 3 i brug. Ovn linje 3 er knapt halv størrelse af linje 4 med en kapacitet på 10T<br />

affald i timen. Grundet den minimale anvendelse af ovn-linje 3 vil denne ikke være yderligere beskrevet.<br />

(I/S, 2012)<br />

Da anlægget i sin tid blev etableret var der en roterovn-1 og en roterovn-2 disse er i dag demonteret og<br />

vil derfor ikke være yderligere beskrevet i denne rapport. Til beskrivelse af energianlægget er anvendt<br />

litteratur fra Reno-Nord I/S, da denne er meget omfattende er et mindre uddrag udvalgt. Se bilag nr. 2<br />

et uddrag fra Reno-Nord I/S anlægsbeskrivelse.<br />

Anlægget er opbygget af flere hovedanlæg:<br />

Ovn og kedel<br />

Røgrensning, med der til hørende spildevandsrensningsanlæg<br />

Turbine og generator<br />

For at alt dette fungere sammen anvendes følgende hjælpeanlæg og fællesanlæg:<br />

Affaldskraner<br />

Oliebrændere (opstarts- og støttebrændere)<br />

Slaggetransportanlæg<br />

Asketransportanlæg<br />

RO 6 vandbehandling med EDI 7 (Behandlet vand til kedlen samt spædevand)<br />

Kompressoranlæg Trykluft<br />

Komponentkøleanlæg<br />

Nødstrømsanlæg med nød diesel generator<br />

UPS 8 -anlæg<br />

10kV anlæg<br />

m.m.<br />

I det følgende vil ovn og kedelanlæg blive beskrevet.<br />

5 <strong>CHP</strong> Combined Heat and Power<br />

6 RO Reversed Osmoses (omvendt osmose)<br />

7 EDI Electrodeionization (elektro deionisering)<br />

8 UPS Uninterrupted Power Supply<br />

11 | S i d e


5. Ovn<br />

Ovnen kan ligeledes deles op i nogle hoveddele:<br />

Fødesystemet<br />

Forbrændingsriste<br />

Slaggeudtag og –pushere<br />

Ristegennemfaldssystem<br />

Forbrændingsluftsystemer<br />

Hydraulikaggregat<br />

5.1 Fødesystem Waste feeding<br />

Systemet er opbygget med en fyldetragt, i bunden af denne er der to nødlemme, der skal lukke ved<br />

strømsvigt eller via ovnstyringen når niveauet i tragten bliver for lavt. Herved undgås dels at der<br />

kommer falsk luft i ovnrummet og at evt. affald i tragten antændes.<br />

Under disse lemme er skakten der leder affaldet ned til påfyldningspusheren selve skakten er i direkte<br />

forbindelse med ovnrummet og som følge heraf er det udført i kraftigere stål materiale og samtidig<br />

vandkølet, for at kunne modstår varmepåvirkninger.<br />

Kølevandssystemet til skakten er opbygget som primær siden i et varmeveksler system med sekundær<br />

siden i fjernvarmekredsen.<br />

Udformningen af skakten er som en omvendt tragt, dette bevirker at, når affaldet først er igennem kan<br />

det ikke kile sig fast.<br />

Påfyldningspusheren er placeret i bunden af skakten og skubber affaldet ind på første trin af<br />

ristesystemet. Pusheren er opdelt i to sektioner og disse er individuelt regulerbare. Hver pusher sektion<br />

har 4 hydrauliske cylindre der drives synkront i frem / tilbagebevægelsen og er styret at lastreguleringen.<br />

Dette gør at ristesystemet ligeledes har to sektioner eller baner. For at sikre at al væske i affaldet vil<br />

blive ledt i den rigtige retning er pusheren anbragt i en lille vinkel. (Anon., 2012)<br />

Selve pusheren er luftkølet, dette sikre at ekstreme temperature undgås.<br />

12 | S i d e


Billede 2 Fødesystemet. (Andersen, u.d.)<br />

Denne del af anlægget vil ikke være omfattet analyse, da den ikke indgår som direkte indvirkende på<br />

problemstillingen.<br />

5.2 Forbrændingsrist<br />

Forbrændingsristene i dette anlæg er af typen W Mark 5 (ApS, 2006), med vandkølet midter sektion, i<br />

ovnrummet løber således to parallelle ristebaner. De har hver en brede på 4,4m (ApS, 2006). I længde<br />

retningen (i forbrændingsretningen) opdeles hver bane i 4 uafhængig regulerbare riste.<br />

Ristenes bevægelser er med til at sikre en god ombrydning af affaldet på ristene og dette sikre at<br />

varmestråling og forbrændingsluft kommer i kontakt med al affaldet.<br />

Ristene er placeret i ovnen med en hældning på 25°. Nedefor vises et billede af riste opbygningen, der<br />

henvises til bilag nr. 2. for mere teknisk beskrivelse. De har et veldefineret luftspalteareal på 1,5 – 1,8 %<br />

af det projicerede risteareal.<br />

13 | S i d e


Billede 3 Riste opbygningsprincip. (Andersen, u.d.)<br />

Det næste billede er for at vise hvordan luften indblæses.<br />

Billede 4 Luftindblæsning i riste (Babcock & Wilcox Vølund, 2012)<br />

Det kan ikke udelukkes at riste-systemet har en indvirkning på problemstillingen. Men da temperaturen<br />

på indblæsningsluften lige under ristene antages at være lig med temperaturen på luften ud af primær<br />

LUFO ses der bort fra en eventuel indvirkning er af betydning for denne problemstilling. Dette system vil<br />

derfor ikke være yderligere analyseret.<br />

5.3 Slaggeudtag og –Pushere.<br />

Ovnen er forbundet med vådudslaggeren via en slaggeskakt, her falder det udbrændte slagge gennem<br />

fra rist 4 når denne tipper. Der er en slaggeskakt til hver ristebane og ligeledes en vådudslagger til hver.<br />

Slagge 9 skakten er ligesom indfødningstragten med negative vinkler, så slagge ikke bør kunne<br />

fastklemmes. Slaggepusheren er vandfyldt dette sikre gennem en vandlås at der vil kunne ledes falsk luft<br />

til fyrrummet, og dette vandbad køler samtidig slaggen.<br />

Her ses et billede af slagge-pusheren.<br />

9 Slagge = Fast rest produktet af forbrændingen Det ubrændbare.<br />

14 | S i d e


Billede 5 Slagge-pusher (Winther, 2012)<br />

Følgende er en princip skitse af slagge-pusheren.<br />

15 | S i d e


Billede 6 Slagge-pusher princip (Commission, 2006)<br />

Slagge systemet har ingen direkte indvirkning på problemet og vil ikke blive analyseret nærmere i dette<br />

projekt.<br />

5.4 Ristegennemfaldssystem.<br />

Opsamling af materiale der falder gennem ristene sker gennem tragte der samtidig tjener som primær<br />

luft indblæsning. Der er opbygget et dobbelt klapsluse system der tilsikre at der ikke kan komme falsk<br />

luft til fyrrummet. Ristegennemfaldet samles i en rørvibrator der transportere ristegennemfaldet til<br />

slaggetragtene, Disse er udført så det er muligt at ændre transport retningen så ristegennemfaldet kan<br />

ledes i separate container. Tragt system har en primær rolle i primærluft systemet. Da det leder primær<br />

indblæsningsluften fra LUFO til riste sprækkerne og der igennem til Tørring, gassifikation og forbrænding.<br />

Da problemet består i at der er en for lav temperatur på luften, menes det ikke at det er denne del der<br />

er medvirkende. Følgende er et billede af tragtene i venstre side af ovnen.<br />

Billede 7 Ristegennemfald og primærluft indblæsningsluft tragte (Winther, 2012)<br />

6. Forbrændingsluftsystemer.<br />

Forbrændingsluftsystemerne består af henholdsvis primær-, sekundær- og køleluftsystem.<br />

Køleluftsystemet levere køleluft til ristene og påfyldningspusherene.<br />

6.1 Primær- og Sekundærluftsystem.<br />

Forbrændingsluften kan suges fra krandækket eller fra ovnhallen eller en blanding, reguleringen af dette<br />

sker gennem manuelt betjent spjæld. Og gennem en kanal ned til en totalluftblæser, denne trykker<br />

forbrændingsluften gennem fælles luftforvarmeren, hvor den opvarmes til en temperatur på 125° C.<br />

Herefter deles luftstrømmen i den primær og sekundær indblæsningsluft. Den primær<br />

indblæsningsluftmængde opvarmes yderligere til 145° C (ApS, 2006). Sekundærluftmængden har en<br />

temperatur på 125° C.<br />

16 | S i d e


I følgende illustration kan dette ses og ved at følge henholdsvis mørkblå, lyseblå og grå stregfarve<br />

indikering ses følgende:<br />

Mørkeblå streg er primær indblæsnings luftforvarmers kedelvand<br />

Lyseblå streg er fælles indblæsnings luftforvarmers Hedtvand 10<br />

Grå streg er indblæsningsluften<br />

Det er disse der er behandlet her i projektet. Den primær luft forvarmer streng, der skal hæve<br />

temperaturen fra de 125° C til de 145° C. Fælles forvarmeren er den lyseblå streng, denne hæver<br />

temperaturen fra affaldssilo eller ovnhals temperatur til de 125° C Og den Grå streng følges det er<br />

indblæsningsluften.<br />

Billede 8 Oversigts billede af anlægget. (Madsen, 2012)<br />

Dette sker i to trin gennem luftforvarmerene, i første trin opvarmes ved at 150° C hedtvand fra<br />

røggasveksleren afkøles til ca. 40° C. Dette ”hedtvand” returnere så til en vand/røggas varmeveksler<br />

(røggaskøler) anbragt lige efter EL-filteret. Det afkølede ”hedtvand” passerer gennem en<br />

pladevarmeveksler, hvor det opvarmes af fjernvarmevand fra fjernvarme fremløbet (Fremløb skal<br />

10 Hedtvand er proces vand der er under tryk og derfor bære en temperatur over normal kogepunkt.<br />

17 | S i d e


forstås som til fjernvarme nettet). Efter trin 1. udtages sekundærluften ved ca. 125° C. Det resterende<br />

primærluft opvarmes i trin 2. fra de ca. 125° C til ca. 145° C.<br />

Denne opvarmning sker ved at en delstrøm fra fødevandet udtages imellem Economizeren og<br />

overbeholderen. Efter afkøling af denne delstrøm ledes den tilbage imellem Economizeren og<br />

overbeholderen.<br />

Nu fordeles primærluften til hver af de 8 ristesektioner, efter en fordelingsfaktor sat af operatøren.<br />

Dette gøres i SRO-anlægget. I hver af disse 8 sektioner er der anbragt en venturi dyse til luftmængde<br />

måling, samt et motorspjæld til styring af luftmængden til den enkelte sektion. Den ca. 125° C<br />

sekundærluft hæves i tryk gennem sekundærluft blæseren. Sekundærluften deles så op til de forskellige<br />

indblæsningszoner fordelt på følgende måde.<br />

Placering Antal dyser<br />

Kedelloft over risterække 1 6<br />

3 grupper dyser i kedel for væg 2 grp. Af 2 og 1 grp. Af 4 i alt 8<br />

Kedelloft over risterække 3 og 4 9 dyser over risterække 3 og 6 over risterække 4 i alt 15<br />

3 dyse grupper i bagvæg 2 grp. Af 2 og 1 grp. Af 4 i alt 8<br />

I alt 37 dyser<br />

Denne konfiguration sikre gennem et system kaldet VoluMix en rigtig god blanding af alle brændbare<br />

gasser med forbrændingsluften.<br />

Billede 9 VoluMix princip. (Andersen, u.d.)<br />

Der vil ikke blive analyseret på dette Volumix system, fordi det antages at Babcock & Wilcox Vølund<br />

gennem deres mange års erfaring som ovn byggere har gennemprøvet dette. Og da problemstillingen er<br />

forbeholdt primærindblæsningsluften kan dette system ikke ligge til grund for problemet.<br />

18 | S i d e


I ”Generel forbrændingsteknik” (Kristensen, 2004) opdeles forbrændingsristene i 3 zoner<br />

1. Tørrezonen<br />

2. Forbrændingszonen<br />

3. Udbrændingszonen<br />

Zone1 eller tørrezonen kan normalt ikke ses fra hverken fyrrumskameraet eller fra skueglasset i<br />

ovndøren. Fra tørrezonen forgår primært en fordampning af vand og en begyndende forgasning<br />

af de mest flygtige bestanddele.<br />

Zone2 eller forbrændingszonen er kendetegnet ved synlige flammer og høj aktivitet. Optimalt set<br />

afsluttes zone 2 af en flammefront som markere overgangen til zone 3.<br />

Zone 3 eller udbrændingszonen er normalt kendetegnet ved lav aktivitet og udbrænding af<br />

kulstof i glødeforbrænding.<br />

Og som det læses ud fra dette, skal netop den høje temperatur på primær indblæsningsluften tørre<br />

affaldet og facilitere fordampning samt den begyndende forgasning. Følgende billede viser hvordan<br />

affaldslaget er zonedelt i forhold til forbrændingen og dermed indblæsningsluften. Det ses tydeligt at<br />

den første zone er til udtørring.<br />

Billede 10 Brændkammer med affaldszoner for forbrændingen samt vist primær- og sekundærluft indblæsning. (Al, 2012)<br />

En stor faktor her er netop lagtykkelsen på ristene, denne vil selvfølgelig formindskes gradvist henover<br />

ristene til der ved rist 4 er en blanding af gløder og slagge der falder i slagge tragtene.<br />

Lag tykkelsen vil dels være styret af operatøren men selvfølgelig også af set-punktet for produktionen og<br />

selve ovnreguleringen. Der vil derfor være en forbindelse imellem mængden af primærluft til<br />

indblæsning og lagtykkelsen. Et aspekt der har stor betydning for primærluft og lagtykkelsen er affaldets<br />

brændværdi. Har affaldet en meget høj brændværdi, vil ristelaget kunne reduceres i tykkelse. Derved<br />

kan sammen produktion holdes, ved ringe brændværdi for holder det sig omvendt.<br />

19 | S i d e


For at vise kompleksiteten i at regulere ovn og kedel er der i bilagene indlagt SRO screen dumps der<br />

viser reguleringsbillederne for:<br />

1. Energiregulering bilag nr. 3<br />

2. Ristehastighed bilag nr. 4<br />

3. Modstandsregulering bilag nr. 5<br />

4. Iltregulering bilag nr. 6 samt 6A, 6B, 6C og 6D<br />

Det er de regulatorer der har de største indvirkninger på forbrænding i ovnen på Reno-Nord I/S ovn linje<br />

4.<br />

I samme dokument tales der om en Luftprofil, her menes tilpasningen af primærluft indblæsningen til<br />

det givne brændsel. Ses der på brændslets reaktion-villighed skal primær luften tilsættes tidligt hvis<br />

reaktions-villigheden er lav.<br />

Afhængig af affaldets fugtindhold vil der kræves større eller mindre primær luft i tørrezonen og da der<br />

reguleres efter luftoverskuddet i forbrændingen. Må der tilsvarende reguleres på indblæsningen af<br />

sekundær luft for at luft overskuddet kan fastholdes.<br />

Følgende skitse er for at illustrere luft indblæsningen i ovnrummet.<br />

Billede 11 Illustration af ovnrums-luften (Winther, 2012)<br />

20 | S i d e


I ”fyringsteknik 2005” (Vølund, 2005) skrives der om iltprocenten i anlægget og denne bør have et<br />

niveau på imellem 6% til 10% for at anlægsdriften ligger hvor det er tilsikret. Processer der har<br />

indflydelse på iltprocenten kan være følgende.<br />

1. indfyrings hastigheden<br />

2. Affaldsskakt fyldningen, der bør ikke kunne trækkes falskluft<br />

3. røggas sugetræks blæsere<br />

4. affaldets sammensætning (god opblanding i silo, store mængde industri affald giver ofte<br />

højere brændværdi) (Kristensen, 2004)<br />

I ovenstående skitsering af ovnluften ses en blå kurve, denne indiker det illustreret<br />

indblæsningsmønster. Værdier for den indblæste mængde kan ses på bilag nr. 7 det ses at der er størst<br />

indblæsning under risterække 2, herefter risterække 3, så risterække 1 og til sidst række 4.<br />

En ting der ikke før blev nævnt er en drifts nedsættelse af LUFO grundet tilsmudsning, i BILAG nr. 8 ses<br />

differential trykket henover luft siden af veksleren at være svagt stigende, dette kan være medvirkende<br />

til en lidt ringere ydelse, men ikke nok til at der mangler 38 % af temperaturen på primær<br />

indblæsningsluften.<br />

100 − ( 145 / 105)<br />

* 100 = 38%<br />

6.2 Køleluft<br />

Køleluften anvendes som tidligere beskrevet til køling af pushere og riste (REF til sidetal i rapport).<br />

Luftmængden er konstant og er indstillet på manuelle spjælde til de forskellige risterækker og<br />

pusherene. En del af denne køleluft passere ristenes sidetætninger og deltager derfor i forbrændingen.<br />

Den resterende luft mængde ledes til forbrændingsluftens indsugningskanal. Luftmængden fra<br />

pusherene blæses ud i ovnhallen. Da selve køleluften ikke har en direkte indvirkning på<br />

problemstillingen, vil dette system ikke være under nærmere analyse. Men det skal da nævnes at der<br />

primærluften og køleluften imellem kunne være en minimal varmeveksling, ud fra at de riste som<br />

gennemløbes af køleluft forbi løbes af primærluft. Dette anses ikke som værende et problem der<br />

bidrager til den overordnet problemstilling. Da temperatur angivelsen af den primær indblæsningsluft<br />

sker i tragtene og ikke helt direkte under ristene.<br />

6.3 Hydraulikanlæg<br />

Anlægget er udgjort af et hydraulik aggregat og hydraulik cylindre. Og betjener påfyldningslemme,<br />

fødepushere samt ristene. Aggregatet er koblet til SRO anlægget. Dette anlæg vil ikke blive analyseret<br />

yderligere da det under gennemgangen af anlægget operer helt som det bør. (Anon., 2012)<br />

21 | S i d e


7. Kedlen<br />

Kedlen er en videreudvikling af den traditionelle fuldt ud murede ovn/kedel fra Vølund. På grund af<br />

kedlens størrelse er denne udført delvis hængende og stående. Den lodrette strålingsdels ekspansion er<br />

frit nedad, det er denne del der er udført hængende konvektionsdelen er den ståenden del.<br />

Som traditionelt er der ud muring i ovnrummet dog er ovnloftets muring erstattet af Inconel®, der er en<br />

stærk korrosionsbestandigt stål legering. (INC., 2012)<br />

Følgende er et billede ind i ovnrummet taget ind fra lige over slaggeskakten. Bagerst ses hvor<br />

påfyldningsskakten ender og affaldet bliver skubbet ind af pusherene. Nogle af sekundærluft dyserne er<br />

synlige.<br />

Billede 12 Ovnrummet linje 4 Reno-Nord I/S (Andersen, u.d.)<br />

Inconel® er anvendt flere steder hvor erfaring har vist at der kan opstå korrosion. Efter ud muringen er<br />

der på svejst Inconel®, i første træk. På gitteret imellem første og andet træk og i det andet træk ned til<br />

det niveau hvor røggastemperaturen kommer ned på ca. 850° C.<br />

I tredje træk er der monteret baffel vægge de er udført som rørpaneler der er parallelle med kedlens<br />

sider. Til rengøring af disse er der monteret damp sodblæsere i to niveauer altså 4 sodblæse lanser i alt.<br />

Efter tredje træk følger de konvektive hede flader der er udført vertikal rørvekslere. Dette gør at kedlen<br />

er fuldt drænbar, For at rense disse konvektive hede flader er der 4 pneumatiske bankeværker, 2 på<br />

hver side af kedlen. Første konvektions hede flade er for fordamperen. Herefter følger overhederen,<br />

denne er udført stående dette gør at, denne vil kunne skiftes uden større problem ved en ovenud<br />

demontering/montering. For at dette princip virker skal overheder sektionen være fri ovenud til<br />

varmeekspansion og derfor er der i samlingen imellem strålingsdelen og overheder sektionen en<br />

ekspansionsfuge.<br />

22 | S i d e


Følgende er en kedel skitse hvor også ovnen er med.<br />

Billede 13 Ovn/kedel skitse (Commission, 2006)<br />

Kedlen er forsynet med mandelemme og inspektionsdøre der tilsikre nem adgang til inspektion af<br />

hedefladerne under stop samt giver dette en god adgang for rensning ligeledes under stop.<br />

Kedlen vil dog ikke være nærmere analyseret, ud fra det synspunkt at den ikke har en direkte indvirkning<br />

på problemstillingen.<br />

7.1 Kedelcirkulation<br />

Kedlen forventes at have et cirkulations tal i mellem 30 og 40 dette vil i praksis sige at<br />

dampproduktionen har en 30 til 40 gange så stor vandmængde cirkuleret i kedlen.<br />

7.2 Slidzone<br />

Slidzonen er udført som en panelvæg i Inconel® belagte kedelrør. På billede nr. 4 ses denne som den<br />

væg der følger ristene i hældning. Den forsynes direkte fra overbeholderen til laveste punkt og udgår i<br />

højeste punkt i stigrør direkte til overbeholderen igen. Der er altså naturlig cirkulation. Overflade<br />

temperaturen på disse rør gør i modsætning til murværk at der ikke sætter sig flyvaske grunde<br />

temperatur forskellen til flyvaskens smeltepunkt. Denne vil heller ikke være en del af problemstillings<br />

analysen.<br />

8. NOX dannelse<br />

Der er 3 kilder til NOX dannelse ved forbrænding. Termisk NOX, Prompt NOX og fuel NOX. For at NOX kan<br />

dannes forudsætter det at der er ilt til stede og at temperaturen er tilstrækkelig.<br />

23 | S i d e


Følgende billede viser hvornår de forskellige NOX udskilles.<br />

Billede 14 NOx produktion (Commission, 2006)<br />

Termisk NOX dannes først væsentligt ved temperature over 1400° C (ApS, 2006). Ved stor<br />

varmeoptagelse i ovnrummet holdes temperaturen under dette og derfor er dannelsen af Termisk NOX<br />

ikke signifikant. Prompt NOX regnes ikke for at være en væsentlig bidrager ved affaldsforbrænding. (ApS,<br />

2006)<br />

Fuel NOX regnes for at bidrage med mere end 75% af den samlede produceret NOX. Fuel NOX dannes når<br />

pyrolyse produkter fra affaldsbeden forbrændes, det vil sige kvælstof(N) holdige pyrolyse produkter,<br />

Dette kan minimeres ved at lade pyrolyse produkterne brænde på et risteområde med lavt ilt indhold<br />

samtidig med at opholdstiden er tilstrækkelig. Ovnrums indretningen er konstrueret så dette tilsigtes. At<br />

NOX dannes ved forbrænding er meget svært at und gå, det ville kræve fuldstændigt kendskab til<br />

brændstoffets sammensætning, og at nitrogen helt kan udelukkes. Den ideelle forbrænding vil som<br />

bekendt give os CO2 og H2O men selv om Affald anses for at være et CO2 Neutralt brændstof og derfor er<br />

en god konkurrent til Olie og kul. Så vil det ikke kunne afbrændes uden der dannes farlig emissions<br />

stoffer.<br />

I patent nr. 5,020,456 (al., 1991) beskrives blandt andet fordele ved recirkulation af røggasser, og<br />

følgende fordele er fundet. NOX dannelsen kan reduceres som følge af den recirkulation, der sikre at<br />

iltniveauet sænkes og at temperaturen sænkes. I denne Patent nævnes det kort at den varme<br />

recirkulerede røggas anvendes til at dehydrere affald og ilt fjernelse.<br />

8.1 Recirkulation<br />

Grundet den store Inconel® mængde i ovnrummet er der ikke samme behov for at sikre en lav middel<br />

temperatur af hensyn til murværk. Derfor kan man nøjes med at regulere røggastemperaturen gennem<br />

forbrændingsluften (efter iltprocenten) og denne vej sænke NOX emissionen. Derfor er recirkulation ikke<br />

anvendt. Her inddrages en del teori og dette er forsøgt gjort ud fra en deduktiv adgangs vinkel.<br />

I bland andet ”Flue Gas recirculation for NOX reduction” (Genesyscombustion, 2012). skrives der om at<br />

recirkulation er en effektiv måde at reducere NOX dannelsen og at dette gøres på to måder med<br />

recirkulation.<br />

24 | S i d e


1. The cooled, relativly inert, recirculated flue gases act as a heat sink, absorbing heat from the<br />

flame and lowering peak flame temperatures.<br />

2. When mixed with the combustion air, recirculated flue gases lower the average oxygen<br />

content of the air, starving the NOX –forming reaction for one of the ingredients they need.<br />

Der nævnes at recirculation vil kunne reducere NOX med op til 75% af nuværende værdier. Med en<br />

recirkuleret mængde af røggassen på 25%. Der beskrives blandt andet i ”Integrated Pollution<br />

Prevention and Control” (Commission, 2006) om at med en mængde på ca. 10 -20 vol.% recirkuleret af<br />

støvet røggas ført ind i brændkammeret via den sekundær luft, vil kunne reducere varmetab og forbedre<br />

proces energi effektiviteten med 0,75 – 2 % udover at det reducere NOX Der benævnes at rørføringen til<br />

recirkulation er et udsat område for korrosions problemer. I”Apllication of fly ash from solid fuel”<br />

(Pedersen, 2008) der omhandler Flyveasken fra Kulfyret kraftværk (Nordjyllandsværket) anvendelse i<br />

cement produktionen. Her er problemet at hvis indholdet af rest kul eller uforbrændt kul er for højt vil<br />

flyveasken ikke kunne anvendes i cement. Men det interessante er at, i de forsøg der er udført i<br />

forbindelse med den rapport. Der har man kørt driften af værket der normalt har recirkulation af røggas,<br />

så der ikke var recirkulation, det har for at de kunne holde NOX emissionskravene nede, resulteret i en<br />

øgning af anvendt ammoniak. Her under vises grafer af NOX produktion som følge af luftmængde.<br />

Billede 15 NOx produktion som følge af overskuds luft mængde (Pedersen, 2008)<br />

Reliabiliteten af dette kan anfægtes, da der her ses på et kul-.fyret værk og en rapport der analysere på<br />

restproduktet af forbrændingen, men ikke desto mindre er der nogle ret spændende forsøg der bland<br />

andet har fat i lignende aspekter. Nemlig NOX dannelsen og det findes at der er en sammenhæng<br />

imellem luftoverskuddet og NOX indholdet i røggassen. Samtidig er der kigget på omvendtheden i<br />

recirkulering mindskning kontra øget ammoniak forbrug. Og sidst nævnes der en indblæsningsluft<br />

temperatur sænkning for at reducere NOX. (Pedersen, 2008)<br />

25 | S i d e


8.2 Korrosion<br />

Fra Vølunds erfaringer fra dampkedler, kendes det at røggas hastigheder ikke må overskride 12 m/s<br />

såfremt flyaske induceret korrosion skal undgås. Det bør ligeledes tilsikres at både hastighed og<br />

temperatur fordeling er så jævn som muligt for at udjævne belastningen på hedefladerne. Dette emne<br />

vil ikke være yderligere analyseret.<br />

9. Hedefladerne<br />

9.1 Evaporator<br />

Den første del i konvektionsafsnittet er en evaporator, denne beskytter overhederne med partikler fra<br />

røggassen og er samtidig med til at udglatte temperaturspidser.<br />

9.2 Overhederne 1,2og 3<br />

Overhederne er opdelt i 3, set i røggas retningen er de koblet som følgende OH 2, OH 3 og OH 1 11 . Set i<br />

damp retningen er de koblet som følgende OH 1 → OH 2 → OH 3. I dampledningen imellem OH 1 og OH<br />

2 samt imellem OH 2 og OH 3 temperatur reguleres der ved hjælp af vandindsprøjtning.<br />

9.3 Economiser 12<br />

Denne er opdelt i 3 trin og røggasretningen er vinkelret på rørene. Denne er i alt udgjort af 66 rørrækker<br />

med 70 parallelle rør i hver.<br />

10. Overbeholder<br />

Fysisk er denne placeret over 2 og 3 strålingstræk, men uden berøring af røggasstrømmen. Da den er<br />

placeret fri af hedefladerne er den ikke direkte varme påvirket. Denne konstruktion giver næsten ingen<br />

fordampning fra vand overfladen og dette giver en øget damp kvalitet (dette skyldes den rolige<br />

overflade) (ApS, 2006)<br />

Den indeholder fødevands forvarmer, fødevands fordeler og vandudskiller system der består af prelplader,<br />

demister og hulplader.<br />

10.1 Funktion<br />

Beholderens formål er at separere damp fra kedelvandet og derved sikre en høj damp kvalitet. Dette<br />

opnås af det indbygget dobbelte demister system der består af hulplader og tråd filtre, som har til<br />

funktion af fange dråber. Nedenfor er vist en princip illustration af demister funktionen.<br />

11 OH: overheder<br />

12 Economiser er en røggaskøler, altså en varmeveksler<br />

26 | S i d e


Billede 16 Demister princip illustration (Dsdemister, 2012)<br />

Fødevandet tilsættes til overbeholderen, og derved reguleres og styres vandstandsniveauet, samtidig<br />

styres kedelvandskemien ud fra målinger af vandet i overbeholderen.<br />

10.2 Vandcirkulation<br />

Kedlen er konstrueret så der opnås naturlig cirkulation, derfor har hver fordamper hedeflade sin egen<br />

cirkulationskreds. Disse kredse er udgjort af følgende:<br />

Frontvæg<br />

Mellemvæg<br />

Bagvæg<br />

Sidevægge i fyrrum<br />

Sidevægge i strålingsdel<br />

Sidevægge i konvektionsdel<br />

Denne opdeling sikre trods forskelle i den termiske belastning, en uforstyrret cirkulation af alle<br />

fordamper hedefladerne. På vandsiden er de direkte forsynet fra overbeholderen. Og damp/vand<br />

blandingen føres separat tilbage til overbeholderen.<br />

11. DeNOX<br />

I kedlens første og andet strålingstræk er der installeret lanser for SNCR 13 DeNOX-system. Der er anbragt<br />

4 dyser i de zoner der er identificeret til at give optimal reaktionsvindue for nedbringelse af NOX. SNCR<br />

er indsprøjtning af ammoniak i røggassen dette gør at NOX dannelsen reduceres kraftigt. I det<br />

kommende SNCR afsnit er der udbydende proces beskrivelser af DeNOX.<br />

13 SNCR Selective Non-Catalytic Reduction<br />

27 | S i d e


12. Røggas rensningen<br />

På Ovn linje 4 udgøres røgrensningen af følgende:<br />

Elektrofilter<br />

SNCR anlæg<br />

Ammoniakstripper<br />

LAB røgrensning<br />

12.1 Elektrofilter<br />

Elektrofilteret har til opgave at udskille flyvasken I røggassen, dette gøres så at støv indholdet er helt<br />

ned på 10mg/Nm 3 . inden at røggassen gå til den våde røgrensningsproces.<br />

Følgende er et principbillede der viser hvordan elektrofilteret virker.<br />

Billede 17 Elektrofilter princip (Commission, 2006)<br />

Filteret er opbygget med 3 separate elektriske højspændingsfelter, hvert af disse felter er udstyret med<br />

bankeværk der sender flyvasken til bunden hvor der er en langs gående bundtragt der opsamler denne<br />

og via en bundredler/tranportør transporter asken til askesiloen. For at sikre mod kondensering af<br />

vanddamp på siderne af tragten, en denne monteret med elektriske varmelegemer. Da Elektrofilteret<br />

ikke er en del af problemstillingen vil dette ikke være yderligere analyseret.<br />

12.2 SNCR anlæg<br />

Dette system har til formål at reducere indholdet af NOX i røggassen. Dette gøres ved at der sprøjtes NH3<br />

(ammoniak) i en vandopløsning ind i røggasstrømmen, dette gøres i kedlens 1. strålingstræk. NOX indgår<br />

så i forbindelse med den ammoniak opløsningen og resultere i kvælstof og vand. Denne reaktion kræver<br />

bestemte temperatur forhold. Og selv med de rigtige forhold reagere kun en del af opløsningen med<br />

NOX. Dette gør at der både er en reduceret mængde NOX men også en rest NH3. denne rest NH3 vil<br />

fortsætte gennem røggasrensningen til procesvandet og hovedparten vil så blive udskilt i NH3-stripperen.<br />

28 | S i d e


Den udskilte mængde returneres til SNCR-anlægget hvor det blandes op med frisk NH3-opløsning for at<br />

blive sprøjtet ind igen.<br />

Et sådan SNCR-anlæg kan reducere produktion af NOX jf. følgende tabel.<br />

Billede 18 SNCR NOx reduktion (Commission, 2006)<br />

12.3 NH3-stripper<br />

Denne har netop til formål at udskille NH3 fra proces-/spildevand fra våd røgrensningen, inden dette<br />

vand går til spildevands rensning.<br />

Selve processen hvorved ammoniak stripning forgår er en destillationsproces. Det vil sige at der sikres at<br />

ammoniak blandingen berør et stort areal så ammoniakken kan fordampe ved en høj nok temperatur.<br />

Disse søjler der ligner lodret stående tanke har et stort indvendigt areal og opvarmes til en top<br />

temperatur på ca. 72° C og ca. 65° C i bunden. For at få NH3 til at fordampe ved de temperature kræves<br />

der vakuum, dette holdes på 0,2 bar abs 14 . Det der så fordamper er stadig en vandigopløsning af<br />

ammoniak denne fortættes i en proceskølet kondensator og blandingen returneres til SNCR-anlægget,<br />

blandingen har en koncentration af ammoniak på ca. 1%.<br />

En ulempe ved dette system er at de to kolonner over tid, til kalker dette registreres ved overvågning af<br />

differenstrykket og når differenstrykket er steget til et niveau skiftes der over på den anden kolonne og<br />

den første afkalkes med HCL. Afkalkningsprocessen er automatiseret.<br />

”Using waste as a ressource” (Rambøll, 2012), beskriver kort at de mest avanceret affaldsforbrændingsanlæg<br />

er opbygget efter samme princip som Reno-Nord I/S ovnlinje 4 hvor Røggas rensningen foregår<br />

gennem en Quench vasker, en HCL skrubber, en SO2-skrubber, en Dediox-skrubber en røggas<br />

14 Abs absolut<br />

29 | S i d e


kondensator, en venturi-skrubber og ammoniak stripper. Når røggassen så er renset udledes den<br />

gennem skorstene eller aftrækket. Jf. (Commission, 2006) er indholdet i røggassen udgjort af følgende<br />

stoffer, vanddamp, nitrogen,CO2, O2. Afhængigt af affaldets sammensætning vil der kunne ses dele af<br />

følgende i røggassen, CO, HCL, HF, NOX, SO2, VOC, PCDD/F, PCB og tungmetaller. Da det vil fylde for<br />

meget i fodnoter beskrives de vigtigste stoffer kort her (Anon., 2012) (med de vigtigste stoffer menes de<br />

stoffer der er restriktioner på udledning af).:<br />

CO Carbonmonooxid / kulilte<br />

SO2 Svovldioxid<br />

NOX Nitrogenoxider<br />

HF Hydrogenfluorid<br />

HCl Saltsyre<br />

Hg Kviksølv<br />

Cd Cadmium<br />

Ti Thallium<br />

Støv<br />

PCDD Dioxin<br />

PCDF Furaner<br />

Σ Andre metaller<br />

Følgende er en illustration fra LAB(røggasrensnings anlægget) (LAB, 2012)<br />

Billede 19 Røggas bestanddele (LAB, 2012)<br />

30 | S i d e


Alt afhængigt at driftstemperaturene vil flygtige tungmetaller og salte fordampe totalt eller delvist i<br />

forbrændingsprocessen. Og bliver som sådan til bestanddele af både flyveasken samt røggassen<br />

13. LAB røgrensning<br />

Systemet der røgrenses efter er et vådt røgrensnings system, dette vil sige at røggassen ”vaskes” ren.<br />

(Anon., 2012)<br />

Opbygningen af systemet er som følgende. Røggassen forlader Elektrofiltret og for at få den rigtige<br />

temperatur, er her indført en røggasveksler (denne veksler til fælles LUFO) samt en Fjernvarme<br />

forvarmer, denne reducere røggastemperaturen til under 100° C og ikke under 90° C. Nedenstående<br />

illustration er et SRO ud print af røggasrensnings oversigts billede.<br />

Billede 20 Røggasrens SRO oversigt (Anon., 2012)<br />

31 | S i d e


Røggassen bliver i første skrubber G1 mødt af Quench 15 (dette er en vaskning):<br />

Quenchen er en hybrid af de øvrige Skrubbertyper. Typisk opererer quenchen med en meget stor<br />

L/G(liquid over gas) ratio, hvilket sikrer en god kontakt mellem væske og gas. Quench betyder<br />

(direkte oversat) slukke, kvæle, dæmpe, undertrykke og chokkøle, hvilket svarer til de<br />

applikationer, hvor man ofte ser en quench som første trin af et samlet reduktionsanlæg. I den<br />

forbindelse er det primære formål at sænke temperaturen på rågassen (Forcetechnology, 2012)<br />

skrubber G1 er til syre udvaskning dette gøres med kalkstensmælk temperaturen falder i skrubber G1 til<br />

60 – 70° C.<br />

Skrubber G2 her doseres kalkstensslurry dette styres af et PH kontrolsystem. Skrubber G2 er også her<br />

svovlen fra røggassen fjernes ved gips dannelse.<br />

Skrubber G3 kombinere følgende effekter. Fjernelse af dioxiner samt Furaner og den kondensere<br />

samtidig vanddamp fra røggassen og derigennem udvinder varme. Dioxin og Furan udskilles ved at<br />

tilsætte Lignit koks 16 der absorbere disse stoffer. Samtidig reguleres der med Natronlud for at holde en<br />

bestemt PH-værdi. Anlægget er energi optimeret gennem den varmeveksling der er på kondensatet fra<br />

G3 skrubberen.<br />

Herefter kommer den endelige støv og partikel rensning i AFM 17 dette er et filtrerings venturi system.<br />

Her vaskes og væsken recirkuleres, for at hindre de partikler og vandråber i at nå sugetræks-blæserne og<br />

skorstene er der et patenteret CYCLOLAB® der fanger støv, partikler og vanddråber ved centrifugal kræft.<br />

Den Lignite koks pumpes / sprayes ind i ovnen når det menes at denne er tæt på mætning. Dette sker<br />

dog løbende så der undgås at, evt. emissioner ikke fanges. Følgende er et af mange skilte der er placeret<br />

rundt på hele anlægget. De er der for at lette en evt. rundvisning på anlægget. Det er skilte med<br />

procesbeskrivelser til lægmand.<br />

15 Quench (vandspray køling)<br />

16 Lignit koks er en porøs form af koks (stort overfalde areal)<br />

17 AFM AggloFiltreringsModul<br />

32 | S i d e


Billede 21 Støvrensning i røggasrensningen (Winther, 2012)<br />

14. Vandrensning (spildevand)<br />

Reno-Nord I/S har til behandling af proces vandet et vandrensnings anlæg, der behandler alt det proces<br />

vand der er i overskud eller er tilsmudset<br />

Den mængde proces vand der kommer ud af røgrensningen anvendes som sådan igen til skrubber<br />

vandet og alt proces vand renses i et vandrensningsanlæg der tilsikre at vandet opnår så ringe værdier af<br />

metaller og salte m.m. at det må udledes i Limfjorden. Dette rensnings anlæg vil ikke blive analyseret<br />

nærmere.<br />

33 | S i d e


15. Problemanalyse<br />

Efter at have fulgt Driftspersonalet og selv har været i praktik på anlægget, er følgende observationer<br />

gjort. Det anses for et problem at LUFO 18 ikke holder den temperatur den burde for Primær<br />

indblæsningsluften. For at få et overblik af situationen er der foretaget et SRO udprint over <strong>Primærluft</strong><br />

temperaturen over en 6 måneders periode se neden stående illustration.<br />

Billede 22 <strong>Primærluft</strong> temperatur over 6 måneder<br />

I data bladet for LUFO, bilag nr. 9 & bilag nr. 11, er det angivet til at den primære luft skal have en<br />

indblæsningstemperatur på ca. 145° C og Sekundær indblæsningsluften en temperatur på ca. 125° C.<br />

På SRO-anlægget aflæses den primær lufttemperatur til 105° C og den sekundær lufttemperatur til 125°<br />

C.<br />

Fokus for dette område henledes på at LUFO systemet er 2 delt med et trin 1 hvor den samlede<br />

indblæsningsluft passere. Og herefter splittes luftstrømmen op i to nemlig primær luft og sekundær luft.<br />

Der først efter den fælles luft forvarmning at der ses et problem. Den primær lufttemperatur opnår ikke<br />

18 LUFO luftforvarmer.<br />

34 | S i d e


den rigtige temperatur efter denne luft forvarmning. Hvorimod den sekundær lufttemperatur viser sig at<br />

passe fint med data for denne.<br />

Primær luftstrømmen burde have modtaget sin temperatur stigning til de 145° C efter at have passeret<br />

LUFO trin 2.<br />

I fejl søgningen er rørføringen nøje studeret, til- /afgang på både primær og sekundær side af begge<br />

LUFO trin. Dette er gjort på de 3 mulige måder PI-diagrammer, SRO-anlægget og på det fysiske anlæg.<br />

Alt dette har ledt frem til at der er digital aflæsning direkte på de temperatur følere der er placeret på<br />

anlægget og det er samtidig disse følere der melder tilbage til SRO-anlægget.<br />

De problemer jeg ser i at temperaturen ikke ligger hvor den bør er følgende.:<br />

Udtørringen af affaldet på risterække 1.<br />

Dårligere forbrænding grundet ringe udtørring.<br />

Dårlig udnyttelse af LUFO trin 2.<br />

Det økonomiske perspektiv i dette problem er internt, idet denne drifts situation ikke umiddelbart øger<br />

forbruget på driften. Den lavere temperatur medføre derfor et tab i produktiviteten og en forøgelse af<br />

temperaturen til det forskrevne vil effektivisere processen.<br />

Anskues problemet helt ”lavteknisk” ses følgende problem muligheder.<br />

1. trevejsventilen på strengen fra ECO 19 til overbeholder.<br />

2. Bypass spjældet før fælles LUFO.<br />

Skulle trevejs ventilen hænge i positionen Så kedel vandet løber direkte fra economiseren til<br />

overbeholderen. Vil strengen til <strong>Primærluft</strong> LUFO står stille og derved vil temperaturen i LUFO være lig<br />

<strong>Primærluft</strong>ens. Der henvises til PI-diagrammerne i bilag nr. 10, 10A og 10B for et diagram overblik<br />

imellem sammenhængene for de to LUFO trin og henholdsvis kedelvandet til trin 2 samt Hedtvand til<br />

trin 1.<br />

Står bypass spjældet lidt åbent eller har dette en defekt lamel, vil det kunne lede en delstrøm af<br />

indblæsningsluften uden om den fælles LUFO, denne delstrøm vil så møde primærluften i<br />

indblæsningsmanifolden til ristene. På nedenstående foto er vist det omtalte lamel spjæld for bypass af<br />

indblæsningsluften.<br />

19 ECO economiser<br />

35 | S i d e


Billede 23 bypass spjæld inden fælles LUFO. (Winther, 2012)<br />

Varmebalancen i systemet undersøges for at se om det skulle være muligt den vej igennem at lokalisere<br />

en fejl i systemet. Det antages at systemet er under konstant tryk, derfor anvendes følgende formel til at<br />

udregne nedenstående.<br />

∆ h = c * ∆T<br />

⇒ Q = m * ∆T<br />

* c<br />

p<br />

p<br />

I det følgende kommenteres på de fundene resultater af udregningerne samt er der givet en<br />

delkonklusion af analysen.<br />

36 | S i d e


15.1 Udregninger på varmebalancen<br />

I det følgende er der brugt værdier fra de SRO screen dumps, der blev taget under praktikken. Samt<br />

værdier fra Vekslerens data-blad se bilag nr. 9 og 11<br />

Nogle steder er der afrundet til nærmeste hele tal, og på SRO-bilag kan der være en misvisning i nogle<br />

data. Se evt. bilag nr. 7 for billede for sekundærluft, her vises en total sekundært luft flow på<br />

25405nm 3 /h med en for aflæste indblæst værdi på 22292,9nm 3 /h. Begge værdier er der foretaget<br />

udregninger for, for at se indflydelsen.<br />

For at vurdere på validiteten af måleværdierne er der nederst udregnet en procent afvigelse af luft/vand<br />

forskellen i forhold til total.<br />

Afrundinger og fejlvisning taget i betragtning må resultaterne for den fælles LUFO anses for valide.<br />

Følgende udregnet for LUFO1 (fælles LUFO).<br />

∆h<br />

= c * ∆T<br />

⇒ Q = m*<br />

∆h<br />

Luft<br />

Luft<br />

∆h<br />

∆h<br />

15°<br />

C<br />

125°<br />

C<br />

Hedtvand<br />

Hedtvand<br />

c<br />

c<br />

= 1,<br />

016kJ<br />

/ kgK<br />

50947,<br />

6nm<br />

Q<br />

Q<br />

Q<br />

Q<br />

Q<br />

Q<br />

luft<br />

flow<br />

flow<br />

luft<br />

luft<br />

total<br />

diff<br />

ind<br />

ud<br />

Hedtvand<br />

=<br />

155°<br />

C<br />

71,<br />

6°<br />

C<br />

= 4,<br />

77kJ<br />

/ kgK<br />

= 1,<br />

016*<br />

110 = 111,<br />

76<br />

Hedtvand<br />

luft<br />

Hedtvand<br />

4,<br />

77*<br />

83,<br />

4<br />

= ( primærluft)<br />

+ ( sekundærluft)<br />

⇒<br />

hedtvand<br />

95212,<br />

65*<br />

111,<br />

76<br />

= Q<br />

= Q<br />

=<br />

=<br />

luft<br />

diffSROværdi<br />

ind<br />

ud<br />

luft<br />

( 0,<br />

33*<br />

100)<br />

/ 20,<br />

95<br />

( 0,<br />

78*<br />

100)<br />

/ 21,<br />

4<br />

3<br />

totalmSROværdi<br />

/ h + 22292,<br />

9nm<br />

= 7,<br />

2kg<br />

/ s * 3600 = 25920kg<br />

/ h<br />

25920*<br />

397,<br />

82<br />

+ Q<br />

− Q<br />

=<br />

hedtvand<br />

Hedtvand<br />

=<br />

(( 50947,<br />

6<br />

= 1,<br />

57%<br />

= 3,<br />

64%<br />

397,<br />

82<br />

=<br />

3<br />

/ h * 1,<br />

3kg<br />

/ nm<br />

10640965,<br />

76<br />

= 10311494,<br />

40 j<br />

= 10640965,<br />

76 + 10311494,<br />

4 =<br />

= 10640965,<br />

76 −10311494,<br />

4 =<br />

= 11093116,<br />

55 −10311494,<br />

4 =<br />

j<br />

3<br />

= 95212,<br />

65kg<br />

/ h<br />

781622,<br />

15<br />

20952460,<br />

16<br />

329471,<br />

36<br />

+ 25405)<br />

* 1,<br />

3*<br />

111,<br />

76)<br />

+ 10311494,<br />

4 =<br />

Følgende udregnet for LUFO2 (primærluft forvarmer)<br />

j = 0,<br />

78Mj<br />

j = 20,<br />

95Mj<br />

j = 0,<br />

33Mj<br />

21404610,<br />

95<br />

j = 21,<br />

4Mj<br />

37 | S i d e


∆h<br />

= c * ∆T<br />

⇒ Q = m * ∆h<br />

Luft<br />

Luft<br />

∆h<br />

∆h<br />

Q<br />

Q<br />

Q<br />

Q<br />

125°<br />

C / 125°<br />

C<br />

145°<br />

C / 105°<br />

C<br />

Kedelvand<br />

Kedelvand<br />

c<br />

c<br />

luft<br />

flow<br />

flow<br />

luft<br />

270°<br />

C<br />

212°<br />

C<br />

= 1,<br />

016kJ<br />

/ kgK<br />

luft<br />

total<br />

diff<br />

ind<br />

ud<br />

Hedtvand<br />

=<br />

=<br />

Hedtvand<br />

luft<br />

= 4,<br />

77kJ<br />

/ kgK<br />

1,<br />

016*<br />

20<br />

4,<br />

77 * 58<br />

3<br />

3<br />

= ( primærluft)<br />

= 50947,<br />

6nm<br />

/ h * 1,<br />

3kg<br />

/ nm = 66231,<br />

88kg<br />

/ h<br />

66231,<br />

88*<br />

20,<br />

32<br />

= Q<br />

= Q<br />

=<br />

Kedelvand<br />

Kedelvand<br />

=<br />

luft<br />

luft<br />

ind<br />

ud<br />

( 0,<br />

15*<br />

100)<br />

/ 2,<br />

84<br />

= 20,<br />

32(<br />

tils varende)<br />

= 5400kg<br />

/ h<br />

5400*<br />

276,<br />

66<br />

+ Q<br />

− Q<br />

Kedelvand<br />

=<br />

=<br />

Kedelvand<br />

5,<br />

28%<br />

276,<br />

66<br />

=<br />

1345831,<br />

8<br />

j<br />

= 1493964 j<br />

= 1345831,<br />

8 + 1493964 = 2839795,<br />

8 j = 2,<br />

84Mj<br />

= 1345831,<br />

8 −1493964<br />

= 148132 j = 0,<br />

15Mj<br />

Note: Grundet manglende data udtræk af SRO-anlægget, anvendes værdier fra Data-bladet for denne<br />

Varmeveksler. Da der kun er en enkelt temperatur værdi inden veksleren på kedelvandet er dette ikke<br />

et retmæssigt billede af situationen. Det er også misvisende at der ifølge lufttemperatur visningerne er<br />

så stort et temperatur fald over denne veksler.<br />

15.2 Del konklusion<br />

For nuværende må det konkluderes at fejlen næppe kan ligge ved selve LUFO’en for<br />

primærindblæsningsluften. Dette konkluderes ud fra at veksleren jf. Data-blad fint kan levere varen. Dog<br />

viser ovenstående udregning at der måske er en mindre fejl, men denne må bero på data anvendt til<br />

udregning og ikke den faktiske situation.<br />

Og da der under anlægs analyse og gennemgang ikke er fundet betydelige utætheder, ved visuel<br />

inspektion, er sandsynligheden størst for at problemet ligger ved før nævnte 3-vejs ventil eller lamel<br />

spjældet.<br />

38 | S i d e


16. Optimerings muligheder<br />

Her ser jeg en optimeringsmulighed i at ændre på primær LUFO så denne kun varmer primærluften til<br />

riste indblæsningen under risterække 1. Herved optimeres udtørrings processen og måske anlægs<br />

effektiviteten. Dette fordi at det kun er en del af primærluftstrømmen der går til risterække 1. Altså er<br />

det kun denne del mængde der skal tages varme ud til at opvarme, dette sikre en mere ensartet<br />

temperatur i kedel vandet til overhederen. Og der igennem et mindre tab end ved nuværende drift<br />

metode.<br />

En fordel ved kun at lede den opvarmede primær luft til risterække 1, vil være en ekstra afkøling af de<br />

resterende risterækker. Da disse nu ikke indblæses med 145° C.<br />

Et andet tiltag kunne være at røggassen efter Elektrofilteret tages ud og denne anvendes til at udtørre<br />

affaldet. Denne vil skulle indblæses under risterække 1 evt. opblandet med noget primærluft hvis der<br />

ikke er et højt nok ilt indhold. Herigennem sikres udtørring, fordampning og begyndende forgasning.<br />

Det har ikke været muligt at finde anden litteratur der kan bekræfte at recirkuleret røggas kan anvendes<br />

til udtørring dog står det kortvarigt nævnt i patent fra 1991 (al., 1991)(side 2 linje 14-15) at:<br />

Hot flue gases are recirculated to dehydrate the waste material and remove oxygen.<br />

Hvis dette er tilfældet kunne det være rigtigt interessant at se om en sådan recirkulering af røggas kan<br />

udtørre og om det også er gavnligt for NOX Dannelsen. Skulle det vise sig at være med til en mindskelse<br />

af NOX dannelsen, vil der samtidig kunne spares på NH3 forbruget. Det vil altid kunne argumenteres om<br />

ammoniak prisen, står mål med NOX nuværende afgifts pris. Skifter dette forhold vil rentabiliteten være<br />

for en anlægsomlægning.<br />

Noget helt andet og en noget drastisk løsning vil være en ombygning af anlægget til at få et SCR-system.<br />

Et SCR-system kan bedst beskrives og sammenlignes med en katalysator til en forbrændingsmotor. Et<br />

sådant system vil kræve at røggassen først NOx reduceres efter røggasrensningen og der ved er<br />

temperaturen så langt nede at den skal genvarmes for at opnå et godt resultat i NOX reducering, men et<br />

sådan system kan så reducere udledningen med op til 90%. (Commission, 2006) Det v il selvfølgelig altid<br />

være interessant at følge med i om udskiftning af elmotorer til nyere modeller med mindre forbrug er<br />

muligt og rentabelt. Her tænkes mest på pumpe- og blæsemotorer som det må siges at anlægget har<br />

nogle stykke af.<br />

Et andet og sikkert utænkeligt optimering vil være samtidig drift af turbinen på Ovn linje 3. Dette vil<br />

forudsætte at dampproduktionen på ovnlinje 4 har så stort overskud at dette er muligt. Eller<br />

muligheden for at kunne køre denne på damp fra ovn linje 4, hvis der skulle være udfald på turbine /<br />

generator delen i ovnlinje 4.<br />

39 | S i d e


17. Alternative Problempotentialer<br />

Et problem ved at skulle recirkulere vil være om Sugetræks blæserne vil kunne klare den ekstra<br />

belastning, der vil være ved at noget røggas ”trækkes” i flere gange. Vil denne ekstra belastning<br />

eventuelt stå mål med den besparelse der vil være på indblæsnings blæsemotoren, der vil skulle<br />

reducere sin last? En sådan recirkulering vil måske medvirke til en øget NOX reduktion, men vil det være<br />

med i drift overvejelserne så længe anlægget fint kan ligge under miljøkravene til emission. Det kunne<br />

med fordel undersøges hvad anlægsudgifterne til et sådan tiltag ville anløbe. Vil en sådan recirkulering<br />

kræve sin egen røggas blæsemotor?<br />

Det med recirkulering af røggas kunne være en ret spændende vej at, gå for yderligere NOX Reduktion,<br />

for der vil sikkert komme skærpede miljø krav i fremtiden.<br />

Til anlægget høre både en nøddiesel generator og en nøddiesel dionat vandpumpe, her kunne<br />

udstødningen ledes i anlægget fra disse i stedet for til det fri. Det ville være nødvendigt med en ventil<br />

der sikre at under normal drift, ville røggassen fra anlægget ikke stå helt ud til disse med risiko for<br />

roterring af motorerne i den forkerte retning.<br />

Generelt synes Silo størrelserne på anlægget at være lige i det mindste. Specielt flyveaske siloen er<br />

meget lille og kræver som ofte tømning 3 gange ugentligt for at driften kan holdes kontinuerligt. Skulle<br />

der være problemer med vognmænd eller ligenden kunne det have været rart for driftspersonellet at<br />

der var kapacitet til større mængde opbevaring. De har dog muligheden for at opslæmme flyveasken og<br />

dræne denne ud i container men dertil har de ikke en ordentlig container håndtering. Da denne foregår<br />

ved bugsering af container ved hjælp af virksomhedens gummiged.<br />

På anlægget har der gennem hele praktik perioden været et problem med trykholder systemet, de er<br />

gået fra et døgn forbrug af behandlet vand på ca. 70m 3 til op til deres stop i uge 44 240m 3 . Dette udgør i<br />

sig selv et problem. Da den øget mængde vand koster mere da der tages by vand til<br />

behandlingsanlægget. Driften af behandlingsanlægget er øget, dette øger energiforbruget samt<br />

fremskynder service interval for RO-anlæggets membraner og øger det generelle forbrug af salt, lud<br />

m.m. til vand behandlingen.<br />

18. Konklusion<br />

Her vil blive konkluderet på problemstillingen.<br />

Hvorfor er temperaturen nedsat?<br />

Problemet synes ikke umiddelbart at kunne referres til primær indblæsningsluft LUFO, men antages at<br />

ligge i reguleringen, det vil sige der er muligvis et problem med 3-vejs ventilen der regulere<br />

kedelvandsmængden til primær LUFO, da der er ringe oplysninger på dette punkt i SRO-anlægget vil det<br />

bero på en yderligere inspektion, hvor ovnlinjen er uden drift. I denne ombæring vil det være belejligt at<br />

montere følere til temperatur visning på den streng der leder kedelvand til og fra <strong>Primærluft</strong> LUFO<br />

Eller det kan ligge i det før omtalte lamel spjæld til bypass af fælles LUFO. Ligeledes vil en yderligere<br />

inspektion kræve et anlægs stop eller mulighed for boroscopeinspektion, dette kan udføres hvis der kan<br />

laves adgang på hver side af spjældet. Det vil så være muligt at kamera inspicere spjældet under drift.<br />

Har det økonomiske eller emissions konsekvenser?<br />

40 | S i d e


Det har ikke været direkte påviseliget, ud fra de her anvendte data, at denne manglende temperatur har<br />

haft konsekvenser, men det antages at anlægget er optimeret til en drift hvor alle dele agere som<br />

tilsigtet<br />

Er der optimeringsmuligheder?<br />

Ja det må siges at der er optimeringsmuligheder, om disse er økonomisk rentabel vil kunne undersøges<br />

og som tidligere angivet er dette ikke behandlet i dette projekt.<br />

Men optimerings muligheder vil være.:<br />

Generel inspektion af indblæsnings spjælde under stop.<br />

Installering af flere følere blandt andet temperatur visning før og efter på alle sider af vekslere<br />

og hvis muligt flow måling.<br />

Ombygning af <strong>Primærluft</strong>ens LUFO-system til kun at omfatte tørreluften.<br />

19. Perspektivering<br />

På baggrund af min opgave finder jeg at det er godt der igennem alt dette er en sammenhæng imellem<br />

al den tilegnede viden og den grundviden jeg besidder angående forbrænding. Mine resultater viser der<br />

en tydelig sammenhæng i til stræben efter LEAN-burn principperne. Det vil sige λ=1 som det optimale<br />

punkt for en forbrænding. Der er så flere årsager til at man ikke kan ligge sig fuldstændig op ad dette,<br />

ikke mindst bestand delene i forbrændingsmaterialet (brændstoffet) som ofte kræver et luft overskud<br />

for at kunne brænde mere optimalt.<br />

På baggrund af mit projekt arbejde undrer det mig. Er som også belyse kort i Kim H. Pedersens rapport<br />

er aspektet som kendt fra Forbrændingsmotorer med afkøling af forbrændingsluften for at optimere ilt<br />

molekyle indholdet. Det er den tanke jeg har gjort, med at flytte Primær luft LUFO, så denne kun varmer<br />

1. risterækkes indblæsningsluft. Jeg anerkender dog, det kan diskuteres om 125° C er koldt men det er<br />

koldere end de 145° C.<br />

Som nævnt tidligere har jeg ikke kigget på økonomien i alt dette. Men dog kommenter jeg på det. For<br />

det vil være den billigste løsning at reducere primær LUFO til at behandle indblæsningsluften til<br />

risterække 1. Set ud fra at LUFO ikke behøver at blive flyttet, der skal blot laves om på primær<br />

indblæsningsluftens manifold.<br />

På et personligt plan mener jeg bestemt, at en recirkulation af røggas vil være den mest interessante<br />

fremgangs måde. Ikke mindst fordi den vil kræve nyetablering både fysisk på anlægget men også<br />

styrings mæssigt. Da det vil kræve en regulering af mængden af den recirkuleret røggas. Jeg kan se et<br />

problem, som er kendt fra forbrændingsmotorer, i reguleringsventilen. men kan ikke lige se for mig om<br />

en sådan i samme stil med en EGR-ventil på en forbrændingsmotor vil kunne sode til. Fordi indholdet af<br />

sodpartikler og støv i røggasen er mig ukendt på det sted i anlægget hvor det bør udtages.<br />

For mig personligt har det været en rigtig læringsrig periode både med praktikken men bestemt også<br />

med projektskrivningen. For mig kunne det være optimalt med en forpraktik. Alternativt med en form<br />

41 | S i d e


for opdelt praktik, så man kan arbejde med sit projekt imellem og færdigøre det efter. Jeg ved dog ikke<br />

lige hvordan det skulle struktureres. Endvidere har været noget litteratur, som jeg ikke har kunnet få fat<br />

i uden at skulle have betalt for adgang. Dette er af den grund fravalgt men der kunne jeg godt have<br />

tænkt mig at vi studerende igennem AAMS kunne have adgang til universitetsbibliotekerne online så<br />

man kunne få adgang til disse artikler. Ikke mindst er adgangen til litteratur hindret af at jeg fysisk,<br />

under projekt skrivningen er udstationeret i Afghanistan.<br />

Skulle jeg se på det anderledes kunne det have været spændende også at få det økonomiske aspekt med<br />

i rapporten, f.eks. Hvad er kost prisen på udledning af NOX kontra kost prisen på det injiceret ammoniak.<br />

Hvor langt ned vil NOX emissionen kunne bringes ved samtidig at anvende recirkulation og vil denne<br />

være praktisk mulig at anvende til tørring af affaldet på risterække 1? Men en helt anden side af affalds<br />

forbrænding er de nye tiltag der for Reno-Nord I/S vedkommende stadig er på forsøgs basis. Nemlig<br />

hvor man gennem kamera teknik og programmering forsøger at styre forbrændingsreguleringen til at<br />

opnår en hurtigere regulering og en endnu mere jævn produktion. Hurtigheden opnås ved at<br />

kameraerne kigger på flammerne ud fra hvad de ser vurderes der på farve spektret og hvor i ovne<br />

flammerne forefindes. Dette må siges at være en hurtigere regulering end som nu hvor der reguleres på<br />

ilt indholdet i røggassen. Det ville være rigtigt spændende at kunne være med til implementeringen af et<br />

sådant reguleringssystem.<br />

Til problemet med spædevands mængden, har jeg hørt fra en Vagtleder, at det viste sig at være<br />

røggasveksleren der var utæt. Så da jeg hørte det tænkte jeg straks at det var her fejlen var. Men ved<br />

nærmere eftertanke er den jo til hedtvand, og det så ikke ud til at være i problemer, da temperaturen på<br />

sekundærluften fortsat var de 125° C.<br />

For mig der har en anderledes baggrund end de fleste maskinmestre studerende, med 2 fag uddannelser<br />

samt en matematisk studenter eksamen i bagagen. Har det været et spændende afbræk fra mit normale<br />

job at have gennemgået praktikken på Reno-Nord I/S. Følger man med på B&W Vølunds hjemme side<br />

kan det læses at der i 2013 vil komme et nyt BREF dokument fra EU commissionen. Og B&W Vølund er<br />

klar med det de kalder NextBAT®. Det selvfølgelig mest for at sælge deres egne produkter men de<br />

skriver at der i den nye BREF ligges op til stramninger på effektiviteten af et affalds fyret <strong>CHP</strong> anlæg og<br />

ikke mindst øges kravene til Emissionerne fra disse anlæg.<br />

Det de så nævner som teknikker til at kunne leve op til disse stramninger er et ovn-anlæg stort set<br />

identisk med Reno-Nord I/S dog variabelt i størrelse. De fremhæver deres nye vandkølet riste. Samt<br />

sekundærluft, OFA 20 luft og VoluMix<br />

Som Ole Hedegaard Madsen skriver:<br />

Incineration systems based on combustion grates are old fashioned….<br />

This image is incorrect, it is proven technology – but it is still improving!<br />

20 OFA Over Fire Air<br />

42 | S i d e


Det ville nok kræve et studie i sig selv hvis der skulle kunne dokumenteres hvad et KKS-system er, men<br />

lige kort fortalt er det Kraftwerk Kennzeichen Systeme, det vil sige et nummer system til at kunne finde<br />

enkelt dele ud fra et tildelt nummer. Et eksempel på dette kunne være _4HLA03CT001XQ01. Dette er<br />

KKS-nummeret for primærluft til riste temperaturføleren. Takket være min praktik kan jeg så sige at det<br />

er på anlæg 4 ud fra det første 4-tal. Jeg antager så at HLA er Reno-Nord I/S og 03 er kote altså det<br />

niveau hvor delen befinder sig. CT er en temperatur transmitter, det sidste er så det jeg ikke har fanget<br />

endnu. Til grund for systemet ligger DIN 6779 standarden.<br />

Til slut skal jeg lige beklage kvaliteten af mine bilag, havde desværre kun Hardcopy materiale med så det<br />

lider under at jeg kun har haft adgang til en ret dårlig scanner, der samtidig har krævet scanning til<br />

arbejds intranet mail samt videre sendelse til privat mail.<br />

43 | S i d e


20. Litteraturliste<br />

al., E. D. e., 2012. Combined Heat and Power: Air Quality Guidance for Local Authorities, s.l.: Camden.<br />

al., M. J. K. e., 1991. Process and apparatus for emissions reduction from waste incineration, Chicago:<br />

United States Patent.<br />

Al, C. Y. E., 2012. Sciencedirect. [Online]<br />

Available at: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360128508000245<br />

[Senest hentet eller vist den 2012].<br />

Andersen, H. B., u.d. www.Volund.dk. [Online]<br />

Available at:<br />

http://www.volund.dk/en/Waste_to_Energy/~/media/Downloads/Conference%20papers%20-<br />

%20WTE/Combustion%20technology%20for%20generating%20energy%20from%20waste.ashx<br />

[Senest hentet eller vist den 12 2012].<br />

Anon., 2012. Denstoredanske. [Online]<br />

Available at: http://www.denstoredanske.dk/Sprog,_religion_og_filosofi/Filosofi/Logik/deduktion<br />

[Senest hentet eller vist den 2012].<br />

Anon., 2012. Ptable. [Online]<br />

Available at: http://www.ptable.com/<br />

Anon., 2012. Reno-Nord. [Online]<br />

Available at: http://www.renonord.dk/default.aspx?m=2&i=43<br />

[Senest hentet eller vist den 12 2012].<br />

ApS, B. &. W. V., 2006. s.l.: s.n.<br />

Babcock & Wilcox Vølund, 2012. 21' Century Advanced Concept for Waste-Fired Power Plants, Esbjerg:<br />

Babcock & Wilcox Vølund.<br />

Commission, E., 2006. Integrated Pollution Prevention and Control BREF, s.l.: EU.<br />

Comte, A., u.d. www.denstoredanske.dk. [Online]<br />

Available at: http://www.denstoredanske.dk/Sprog,_religion_og_filosofi/Filosofi/Filosofi_i_1800-<br />

_og_1900-t./positivisme<br />

[Senest hentet eller vist den 2011].<br />

Dsdemister, 2012. dsdemister. [Online]<br />

Available at: http://www.dsdemister.com/eng/demister2.htm<br />

[Senest hentet eller vist den 2012].<br />

44 | S i d e


Forcetechnology, 2012. Forcetechnology. [Online]<br />

Available at: http://www.forcetechnology.com/da/Menu/Center/Videncenter-forluftrensning/Teknologier/Quench/<br />

[Senest hentet eller vist den 2012].<br />

Genesyscombustion, 2012. genesyscombustion. [Online]<br />

Available at: http://www.genesyscombustion.com/whitepages-417.<strong>pdf</strong><br />

[Senest hentet eller vist den 12 2012].<br />

http://en.wikipedia.org/wiki/Quenching_(scrubber), 2012. Quenching (scrubber), s.l.: Wikipedia.<br />

I/S, R.-N., 2012. www.renonord.dk. [Online]<br />

Available at: www.renonord.dk<br />

[Senest hentet eller vist den 2012].<br />

INC., W. f., 2012. Inconel. [Online]<br />

Available at: http://en.wikipedia.org/wiki/Inconel<br />

[Senest hentet eller vist den 2012].<br />

Jones, J. C., 2010. Thermal Processing of Waste. ISBN 978-87-7681-590-5: J. C. Jones & Ventus Publishing<br />

ApS.<br />

Kristensen, M. L., 2004. Generel forbrændingsteknik, s.l.: Babcock & Wilcox Vølund.<br />

LAB, 2012. LAB. [Online]<br />

Available at: http://www.lab-sa.eu/waste.aspx<br />

[Senest hentet eller vist den 2012].<br />

Madsen, O. H., 2012. Next Generation of Waste Fired Power Plants, Glostrup: Babcock & Wilcox Vølund.<br />

Pedersen, K. H., 2008. Application of Fly Ash from Solid Fuel. [Online]<br />

Available at: http://orbit.dtu.dk/fedora/objects/orbit:82502/datastreams/file_4989838/content<br />

[Senest hentet eller vist den 2011].<br />

Rambøll, 2012. www.ramboll.com/services/energy. [Online]<br />

Available at:<br />

http://www.ramboll.com/services/energy%20and%20climate/~/media/CE5208D1AD144573BE1891D69<br />

B4DF957.ashx<br />

[Senest hentet eller vist den 08 2012].<br />

Vølund, B. &. W., 2005. Fyringsteknik, Esbjerg: Babcock & Wilcox Vølund.<br />

Winther, J., 2012. <strong>Primærluft</strong> Reno-Nord I/S, Grindsted: Johnni Winther.<br />

45 | S i d e


21. Bilagsliste<br />

Bilag nr. 1 Temperaturføler data-blad<br />

Bilag nr. 1A Kalibrerings blad for temperaturføler<br />

Bilag nr. 2 Reno-Nord I/S Beskrivelse fra anlægsdokumentation et uddrag.<br />

Bilag nr. 3 SRO-billede af Energiregulering<br />

Bilag nr. 4 Ristehastighed<br />

Bilag nr. 5 Modstandsregulering<br />

Bilag nr. 6 Iltregulering<br />

Bilag nr. 6A <strong>Primærluft</strong> regulering<br />

Bilag nr. 6B Sekundærluft regulering<br />

Bilag nr. 6C OFA regulering<br />

Bilag nr. 6D OFA 2 og sekundærluft til back regulering<br />

Bilag nr. 7 Sekundærluft SRO billede<br />

Bilag nr. 8 Differentiel tryk over primær luft forvarmer<br />

Bilag nr. 9 Primær LUFO data-blad<br />

Bilag nr. 10 Anlægs PI-diagram <strong>Primærluft</strong><br />

Bilag nr. 10A Kedelvand til LUFO<br />

Bilag nr. 10B Hedtvand fra røggasveksler<br />

Bilag nr. 11 Fælles LUFO data-blad<br />

46 | S i d e


22. Billede liste<br />

Billede 1 Anlægs oversigt (Andersen, u.d.) 10<br />

Billede 2 Fødesystemet. (Andersen, u.d.) 13<br />

Billede 3 Riste opbygningsprincip. (Andersen, u.d.) 14<br />

Billede 4 Luftindblæsning i riste (Babcock & Wilcox Vølund, 2012) 14<br />

Billede 5 Slagge-pusher (Winther, 2012) 15<br />

Billede 6 Slagge-pusher princip (Commission, 2006) 16<br />

Billede 7 Ristegennemfald og primærluft indblæsningsluft tragte (Winther, 2012) 16<br />

Billede 8 Oversigts billede af anlægget. (Madsen, 2012) 17<br />

Billede 9 VoluMix princip. (Andersen, u.d.) 18<br />

Billede 10 Brændkammer med affaldszoner for forbrændingen samt vist primær- og sekundærluft<br />

indblæsning. (Al, 2012) 19<br />

Billede 11 Illustration af ovnrums-luften (Winther, 2012) 20<br />

Billede 12 Ovnrummet linje 4 Reno-Nord I/S (Andersen, u.d.) 22<br />

Billede 13 Ovn/kedel skitse (Commission, 2006) 23<br />

Billede 14 NOx produktion (Commission, 2006) 24<br />

Billede 15 NOx produktion som følge af overskuds luft mængde (Pedersen, 2008) 25<br />

Billede 16 Demister princip illustration (Dsdemister, 2012) 27<br />

Billede 17 Elektrofilter princip (Commission, 2006) 28<br />

Billede 18 SNCR NOx reduktion (Commission, 2006) 29<br />

Billede 19 Røggas bestanddele (LAB, 2012) 30<br />

Billede 20 Røggasrens SRO oversigt (Anon., 2012) 31<br />

Billede 21 Støvrensning i røggasrensningen (Winther, 2012) 33<br />

Billede 22 <strong>Primærluft</strong> temperatur over 6 måneder 34<br />

Billede 23 bypass spjæld inden fælles LUFO. (Winther, 2012) 36<br />

47 | S i d e

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!