7 tips voor een rendabel WKK-project

Op 21 november 2012 was INDEA uitgenodigd als gastspreker op de WKK & stoomdag van Cogen Vlaanderen en Energik.

Naar aanleiding van de presentatie door Valérie schreef collega Marc Swennen volgend samenvattend artikel:

Vanuit onze ervaring als energieadviesbureau voor de industrie en als ontwerper van hoog-performante WKK-installaties geven we 7 nuttige tips mee die we bij INDEA zelf toepassen bij het ontwerp van
WKK-installaties.

7 Het juiste project op de juiste plaats: Dimensionering van de WKK

Een WKK is maatwerk! In een haalbaarheidsstudie moet onderzocht worden hoe de WKK kan ingeplant worden in het huidige productieproces, rekening houdend met de huidige elektriciteits- en
warmtebehoefte, en dit in functie van de tijd. Een goed energieplan is de beste vertrekbasis. Dit plan geeft het nodige inzicht in het energiehuishouden in het bedrijf. 

Bij de dimensionering van de WKK dient men steeds rekening te houden met toekomstige energiebesparingen. Ook dient men rekening te houden met geplande uitbreidingen en/of aanpassingen in
het productieproces. Elk project is verschillend! Maak dus geen copy/paste van de installatie bij uw gebuur of ‘concullega'. Hou er ook rekening mee dat de beste turbine/motor, niet noodzakelijk de best passende turbine/motor is voor uw installatie.
 

6 Woestijntechnologie, ook in Vlaanderen 

Typisch bij WKK-installaties met gasturbines  is dat er een afname is van de opbrengst aan elektriciteit bij een hogere temperatuur van de aangezogen (buiten)lucht. Dit kan gecompenseerd worden door het plaatsen van een adiabatische koeling in het kanaal van de aanzuiglucht. Door de bevochtiging kan de temperatuur van de aangezogen lucht verlaagd worden. Tegelijkertijd wordt de massastroom door de
turbine verhoogd door toevoeging van vocht. Beiden hebben een positief effect op de geproduceerde hoeveelheid elektriciteit.

5 Aandacht voor waterbehandeling

Ook de kwaliteit van het water dat gevoed wordt aan de stoomketel van de WKK verdient de nodige aandacht. Suppletiewater met een te hoge geleidbaarheid zorgt voort meer spui en dus verlies van energie en water. Een omgekeerde osmose kan bijvoorbeeld zorgen voor een minimale spui. Ook kan er bekeken worden of er geen chemische ontgassing kan toegepast worden in plaats van de klassieke thermische ontgassing. Vooral in situaties met fluctuerende stoomafnames kan dit laatste een interessant alternatief zijn.

4 Een mysterieuze warmtewisselaar

Door de typische werkingstemperatuur van een thermische ontgasser (min 103°C) wordt het voedingswater voor de (WKK) stoomketel in feite voorverwarmd naar de economiser gestuurd, waardoor niet alle in de rookgassen aanwezige energie optimaal benut wordt. Indien we deze stroom door middel van een warmtewisselaar kunnen afkoelen, wordt meer energie uit de rookgassen gebruikt voor de productie van stoom en verhoogt het rendement van de installatie. De afkoeling kan gerealiseerd worden door de warmte uit te wisselen met een koudere stroom. Typisch wordt hier het suppletiewater voor gebruikt, zodat het reeds voorverwarmd is voor het in de ontgasser komt. Bijkomend voordeel hierbij is dat het stoomverbruik van de ontgasser vermindert.

 3 Buffers in alle maten en kleuren

Bij het ontwerp van een WKK heeft men dikwijls te maken met een doorheen de tijd variërende warmtebehoefte. Wanneer de WKK in dergelijke gevallen rechtstreeks gestuurd wordt in functie van de warmtevraag krijgen we volgende werkingswijze:
- Indien behoefte aan warmte → WKK draait;
- Indien geen warmtebehoefte → WKK uit. 

Het gevolg bij dergelijke directe koppeling is het veelvuldig starten / stoppen van de WKK en een beperkt aantal draaiuren. Omdat het steeds interessanter is dat de WKK zo continu mogelijk draait, kan de door de WKK geproduceerde warmte opslagen worden in een warmtebuffer wanneer er geen of een verminderde warmtevraag is. Deze warmte kan later opnieuw benut worden wanneer de vraag groter is dan de capaciteit van de WKK. Zodoende kan de WKK steeds zo continu mogelijk draaien. Gelaagde buffer zijn duurder dan standaard buffers, maar de eerste laten toe kouder water naar de
rookgascondensor van de WKK te sturen, waardoor het rendement van de installatie hoger ligt.

Ook voor stoominstallaties kunnen warmtebuffers gebruikt worden. Ideaal daarvoor zijn oudere stoomketels die, door afname van de stoombehoefte in het bedrijf, buiten dienst werden gesteld. Het buffer-effect wordt gerealiseerd door stoom op hoge druk op te slaan in het buffervolume, en deze later om lagere druk te laten ontspannen.

2 Rendementen groter dan 100%

Een rendement van 100% en meer op de calorische onderwaarde van de brandstof kan bereikt worden door op zoek te gaan naar warmtetoepassingen op lage temperatuur in het proces. Soms kunnen deze gevonden worden door opwarmingstrajecten op te splitsen in een lage-temperatuur en een hoge-temperatuur gedeelte. Doordat de warmte op lage temperatuur benut wordt kan door middel van een rookgascondensor het maximale uit de WKK gehaald worden. Als extraatje kan met het condensaat, na toevoeging van enkele waterbehandelingsproducten, gebruiken als suppletiewater voor de stoomketel.

1 Meten is Weten

Het belangrijkste item voor uw WKK blijft echter de dagdagelijkse opvolging van de installatie. Opvolging is cruciaal om een maximaal rendement te bekomen en te behouden!

geschreven door Valérie de Groote op 14-02-13 (5 jaren geleden) in Algemeen, Tips, Techniek, Presentatie.

Reacties

re: 7 tips voor een rendabel WKK-project
Henk
Leuk geschreven stuk :-)
Door Henk 20/07/17 (1 jaar geleden)

Reageer

Naam
(*)
E-mailadres
(*) wordt niet getoond
Website
Onderwerp
Boodschap