1.7.6 Procesbeschrijving .1 Verbranding:
1.7.6.3 Rookgasreiniging Elektrofilter
In de elektrofilter worden vliegassen afgescheiden.
Zure wassing
Na de elektrofilter worden de rookgassen naar de sproeireactor geleid. Hier wordt door middel van een zeer snel draaiende atomiserschijf kalkmelk verneveld. In deze reactor gebeurt de eerste stap van de zuurcaptatie en worden de rookgassen gekoeld tot 170 °C.
Na de reactor worden de rookgassen door een kanaal naar de mouwenfilter geleid.
In dit kanaal wordt fijngemalen natriumbicarbonaat en actief kool ingespoten in de rookgassen. Het natriumbicarbonaat vormt de tweede en noodzakelijke stap van de zuurcaptatie. Het ingespoten debiet wordt continu gestuurd in functie van de in de schouw gemeten emissiewaarden. Het actief kool absorbeert en adsorbeer dioxines, furanen, kwik, onverbrande koolwaterstoffen ed.
Mouwenfilter
De gevormde stofvormige producten worden vervolgens in de mouwenfilter uit de rookgassen gehaald. De niet gereageerde producten zetten zich ook op de mouwen af waardoor er alsnog een reactie kan plaatsvinden met de rookgassen die door deze laag passeren. Het residu op de mouwfilter wordt via perslucht regelmatig afgeblazen en afgevoerd naar containers.
DeNOx
Na de mouwenfilter worden de rookgassen naar de deNOx installatie geleid. Hier worden de rookgassen heropgewarmd tot nominaal 225 °C. Er wordt ammoniak geïnjecteerd en de vervolgens worden de rookgassen door de katalysator geleid.
Hier wordt NOx gereduceerd. De ammoniakinjectie wordt gestuurd in functie van de voor de schouw gemeten waarden.
Na de deNOx installatie staat een zuigtrekventilator die het volledige circuit in onderdruk houdt. De rookgassen passeren vervolgens een geluidsdemper en verschillende meetapparatuur alvorens ze de schouw verlaten.
Figuur 12 Flowschema van de verbrandingsinstallatie van IVM
1.8 IVOO (Oostende)
Intergemeentelijke Vereniging voor het afvalbeheer voor Oostende en Ommeland
1.8.1 Contactgegevens
IVOO
Directeur ir. F. Doms Klokhofstraat 2 8400 Oostende
tel. 059/55.27.30 fax 059/80.12.03 e-mail: info@ivoo.be URL www.ivoo.be
Vennoten: Oostende, Middelkerke, Bredene, Gistel, Oudenburg, Ichtegem
1.8.2 Verbranding + energierecuperatie
1991 1995 1999 2004
Totaal verbrand (ton) 72.647 69.588 69.893 66.836
huishoudelijk 65.315 61.861 63.825 49.398
ambachtelijk 7.332 7.602 6.068 17.438
medisch - 125 - -
Beschikbaarheid (uren) - - 7.000 8.072
Energierecuperatie (MWh) 21.398 24.638 27.962 24.014
Elektriciteitsproductie 21.398 24.638 27.962 24.014
Warmterecuperatie - - -
-1.8.3 Reststoffen + bestemming
(ton) 1991 1995 1999 2004 Bestemming*
bodemas 16.709 16.551 13.706 12.887 recycl. + storten
vliegas 1.526 1.456 1.481 1.275 storten
slib 102 181 39 -
residu - - 1.056 1.026 voorbeh. + storten
schroot - - 841 579 recyclage
1.8.4 Installatie
i schouw: 60 m (1 emissiepunt voor 2 lijnen) i bunkercapaciteit: 8000 m³ of 2400 ton
i aantal lijnen: 2
i type oven: Seghers CEC; schuifkantelrooster i nominale capaciteit: 2 x 5,6 ton/h (bij 9,2 GJ/ton) i theoretische jaarcapaciteit: 83.400 ton/jaar
i praktische jaarcapaciteit: 66.000 – 70.000ton/jaar (beschikbaarheid 82%)
i bouwjaar: 1981
i asafvoer: nat
i rookgasreiniging: EF
fabrikant Fläkt
bouwjaar 1981
aantal velden 1
halfnatte gaswassing (afzonderlijk voor de twee ovenlijnen)
fabrikant GEC-Alsthom
bouwjaar 1998
mouwenfilter
fabrikant GEC-Alsthom
bouwjaar 1998
deNOx
fabrikant Shell
bouwjaar 2004
(ingebruikname oktober 2004) i energierecuperatie: elektriciteitsproductie sinds 1981 i plannen:
i vergunning: tot 06/10/2013
1.8.5 Emissies
In ton/jaar, dioxines in mg TEQ/jaar.
SO2 HCl stof
De vrachtwagens die het huisvuil en daarmee gelijkgesteld vuil aanvoeren, worden gewogen op een weegbrug.
Na de weegbrug rijden de ophaalwagens naar een overdekt stortplatform. Via één van de 4 poorten wordt het vuil in de bunker gestort. De nuttige inhoud bedraagt 4000 m3. De manipulatie van het huisvuil gebeurt door middel van twee
rolbruggen. Daaraan hangt een poliepgrijper met zes armen voorzien van pinnen.
Het vuil wordt verbrand in twee ovens met vaste, schuifbare en kantelbare roosters. De roosters worden gestuurd door een microprocessor. Tot één meter hoogte bestaan de wanden van de ovens uit vuurvaste stenen. Daarboven is er vuurvast beton. De capaciteit per oven bedraagt 5,6 ton per uur bij een calorische waarde van 9.200 kJ/kg (2.200 kcal/kg).
De assen vallen in een 'natte' ontslakker. Deze duwt de assen op een 1 meter brede transportband; een tweede band is voorzien als ontdubbeling. Boven de transportbanden bevindt zich een elektromagneet waarmee schroot gerecupereerd wordt. De as wordt gestockeerd in een asbunker met 200 m3inhoud. Door middel van een grijperkraan aan een rolbrug wordt de as geladen in containers of op een vrachtwagen. De verbrandingsas wordt afgevoerd naar een klasse-II-stort.
De primaire verbrandingslucht wordt afgezogen ter hoogte van de vultrechters van de ovens en door een blaasventilator worden ze onder de roosters geblazen.
Luchtvoorverwarming is mogelijk via een warmtewisselaar stoom-lucht. Deze stoom is afkomstig van de hogedruk-aftap van de turbine. Ook frisse stoom, verzadigd door de injectie van water, kan worden gebruikt.
De secundaire verbrandingslucht wordt afgezogen bovenaan in de ovenzaal. Ze wordt ingeblazen boven de vlammen om een goede naverbranding te geven.
De ovens worden continu in onderdruk gehouden door één zuigtrekventilator per
1.8.6.2 Energierecuperatie:
De twee stoomketels produceren nominaal elk 14,5 ton stoom per uur met een temperatuur van 360° C en een druk van 35 bar. De rookgassen komen in de ketel met een temperatuur van 900 tot 1.000°C. De stoomketel bestaat uit vier trekken.
De 3 eerste trekken vormen de verdamper. De wanden zijn uitgevoerd in vinpijpen;
de eerste trek is leeg, in de tweede trek bevindt zich de oververhitter, in de 3de trek bevinden zich verticale pijpen tussen boven- en ondertrommel. De 4de trek is de economiser of watervoorverwarmer. Aan de uitgang bedraagt de temperatuur van de rookgassen 250° C.
De stoom drijft een vacuümturbine aan met een toerental van 8.000 toeren per minuut. Hieraan zijn achtereenvolgens een reductiekast en generator gekoppeld.
De synchrone generator draait aan 1.500 toeren per minuut en heeft een vermogen van 5.500 kW. De koeling van de generator gebeurt door middel van water. De turbine wordt gestuurd door een microprocessor. In normaal bedrijf werkt de turbine in drukregeling. Dit wil zeggen dat de druk in de ketels constant wordt gehouden en het stoomdebiet varieert evenredig met de warmteafgifte van de ovens. Dus ook de geproduceerde elektriciteit varieert evenredig. Deze wisselende hoeveelheid wordt aan het net geleverd.
Ook een snelheidsregeling is mogelijk. Dit wil zeggen dat de rotatiefrequentie van de groep constant wordt gehouden bij een bepaalde afname van elektriciteit aan de klemmen van de alternator. Dit is zogenaamd ‘eilandbedrijf’ : er wordt geen energie geleverd aan het net, maar enkel voorzien in de eigen behoefte.
De stoom die de turbine verlaat wordt gecondenseerd in een horizontale
luchtcondensor. Deze bestaat uit vier elementen, ieder voorzien van een ventilator.
De luchtafzuiging uit de condensors gebeurt door ejectoren aangedreven door stoom. Bij een storing van de turbine en bij de opstart kan het volledig stoomdebiet van twee ketels worden verwerkt door een bypass over de turbine en de
condensor. Het condensaat wordt opgevangen in een condensaatvat. Vandaar wordt het in de ontgasser gepompt. Deze heeft een nuttige inhoud van 15 m3om veilig te kunnen werken in noodsituaties, bijvoorbeeld het wegvallen van de elektrische spanning of een lek aan de ketel. De beide ketels worden met water gevoed door één pomp, aangedreven door een elektromotor. Een tweede pomp is aanwezig als ontdubbeling. Een derde pomp, aangedreven door een kleine stoomturbine verzekert de voeding bij het uitvallen van de elektrische stroom. Het voedingswater wordt bereid in een omgekeerde osmose-installatie. Deze kan 1,5 m3/h gedemineraliseerd water leveren. De voorraad gedemineraliseerd water bedraagt 45 m3.
Wanneer met één oven wordt gewerkt, wordt in regime 1,5 tot 2,5 MW geproduceerd, met twee ovens bedraagt de productie 3,5 tot 5,5 MW. De geproduceerde elektriciteit wordt geleverd aan het net. Bij een storing in het elektriciteitsnet wordt de installatie afgeschakeld van het net en wordt er in
‘eilandbedrijf’ gewerkt.
Figuur13: schema energierecuperatie IVOO
1.8.6.3 Rookgasreiniging:
De rookgaszuivering gebeurt in 3 fasen:
Ontstoffing
Er staat één elektrofilter per oven tussen de ketel en de sproeitoren van de half-natte wassing. De rookgassen stromen tussen metalen platen, die op een hoge spanning gebracht worden. Het stof (vliegas) wordt aangetrokken op de platen en door schudden verwijderd. De afvoer gebeurt in gesloten containers naar een immobilisatie-eenheid en vervolgens naar een klasse I stort.
Half-natte gaswassing
Deze wassing omvat een sproeitoren, bruinkool injectie en een mouwfilter. In de sproeitoren wordt natriumwaterstofcarbonaat (NaHCO3) ingeblazen. Dit product reageert met de verschillende onzuiverheden in de rookgassen. Samen met het natriumwaterstofcarbonaat wordt water ingespoten, dit om de gassen af te koelen om de condensatie van zware metalen mogelijk te maken. Na deze reactor komen de gassen in een mouwfilter terecht. In het begin van de leiding tussen de
sproeitoren en de mouwfilter (nog in de sproeitoren) gebeurt de injectie van geactiveerde bruinkool. Het geactiveerde bruinkool controleert de emissie van dioxines.
De mouwfilter is onderverdeeld in 6 compartimenten. Het stof dat hier
afgescheiden wordt bestaat uit vliegassen, reactieproducten van NaHCO3 en actief kool. Dit stof wordt opgevangen en via gesloten containers afgevoerd naar een immobilisatie-eenheid en vervolgens naar een klasse I stort.
DeNOx
bij een temperatuur van 120°C uit de rookgassen verwijderd worden. Met dit proces wordt NOx in de rookgassen met ammoniak en met behulp van een katalysator omgezet naar water en stikstof.
Injectie van Bicar®
In de HVVI van IVOO wordt er gebruik gemaakt van de stof
natriumwaterstofcarbonaat (NaHCO3) of natriumhydrogencarbonaat.
Alvorens de Bicar wordt geïnjecteerd, wordt de korrelgrootte van deze stof in de Bicar- breker gereduceerd. Er is voor elke verbrandingslijn een breker voorzien. De verdeling van Bicar in de breker gebeurt door een injectieventilator. Het transport van de Bicar naar het injectiepunt gebeurt door middel van een blaasventilator.
De Bicar wordt in de rookgasstroom tussen de sproeireactor en de mouwfilter geïnjecteerd. Deze stof wordt thermisch geactiveerd omdat ze in contact wordt gebracht met de rookgassen bij een temperatuur van minstens 140°C (in de reactor). Bicar wordt omgezet in natriumbicarbonaat (Na2CO3), een stof met een hoge soortelijke oppervlakte en dito porositeit.
Rookgasheropwarming
De rookgassen worden heropgewarmd met behulp van een warmtewisselaar en een kanaalbrander. De rookgassen stromen door een warmtewisselaar, die de temperatuur verhoogt tot 215°C. Vervolgens wordt de temperatuur van de rookgassen door een kanaalbrander verder opgewarmd tot 225 °C, de
bedrijfstemperatuur van de DeNOx-reactor. De brander wordt in het rookgaskanaal geplaatst en wordt gestookt met aardgas (CH4).
Ammoniak
Bij selectieve katalytische reductie fungeert een waterige oplossing met 25%
ammoniak als reductiemiddel. Het wordt in de afvalgassenstroom geïnjecteerd en reageert met NOx tot stikstof en water. Bij de injectie van de ammoniakoplossing wordt het water mee verdampt in de rookgasstroom.
Bij de injectie van de ammoniakale oplossing in de rookgasstroom dient steeds gewerkt te worden met een kleine overmaat zodanig dat pieken van NOx kunnen opgevangen worden . Dit resulteert in een ammoniakslip van maximaal 10 mg/Nm3 of 581,9 g/h in de schouw voor een nominaal rookgasdebiet van 58.000 Nm3 voor beide lijnen.
Na de heropwarming van de rookgassen wordt de ammoniaoplossing d.m.v.
sproeiers verneveld in het rookgaskanaal. De regeling van de ammonia-injectie gebeurt aan de hand van de gemeten NOx-waarden voor en na de deNOx -installatie.
DeNOx-reactor met katalysator
De DeNOx-reactor bestaat uit een verticale kolom met katalysatorbedden
(katalysatormodules) die opgevuld zijn met reactief materiaal. Dit reactief materiaal bestaat uit staafvormige, langwerpige microporeuze deeltjes Titaniumdioxide (TiO2). De geïnjecteerde ammonia reageert onder invloed van de katalysatormassa met de stikstofoxiden uit de rookgassen en vormt stikstof en waterdamp.
Warmtewisselaar
Nadien worden de gezuiverde rookgassen terug afgekoeld. De rookgassen stromen weer door de warmtewisselaar, ditmaal echter aan de warme zijde waar ze afkoelen tot circa 211°C.
Zuigtrekventilator
De zuigtrekventilator zuigt de verbrandinggassen door de DeNOx-reactor en perst ze dan in de schouw.
Schouw
Tenslotte verlaten de gereinigde rookgassen, na meting van de
emissieconcentraties, de installatie via de 60 meter hoge schoorsteen.
Assen Stortbunker
Blik
Vliegassen Oven
Kanaal brander
1ste trek 4de trek
2de trek 3de trek Stoomketel
Elektrofilter
Residu's Halfnatte rookgaswassing
Mouwfilter Injectie adsorbens en bicar
Reactor
O O V I
Gasbrander
Mouwfilter Injectie amoniak
Denox Injectie water
Meetcabine Katalysator
Warmtewisselaar
Figuur 14: werkingsschema van de verbrandingsinstallatie van IVOO
1.9 IVRO
a(Roeselare)
Intercommunale voor Vuilverwijdering en –verwerking voor Roeselare en Ommeland