Blog

7 tips voor een rendabele WKK

2019/06/30

Een WKK is een generator die elektriciteit opwekt uit een brandstof, bijvoorbeeld aardgas. Tijdens dat proces komt warmte vrij. Normaal gaat die verloren, maar een WKK hergebruikt ze om zo het rendement te verhogen.

Terug

Vanuit onze ervaring als energieadviesbureau voor de industrie en als ontwerper van hoog-performante WKK-installaties geven we graag 7 tips die Indea zelf toepast bij het ontwerp van WKK-installaties. Valérie zit in de Raad van Bestuur van Cogen Vlaanderen en verwerkte deze tips daar recent in een presentatie. De presentatie zelf vind je hier.

7. Een WKK is maatwerk

Elk project is verschillend, kopieer de installatie van je buur of concullega dus niet. En hou er rekening mee dat de beste turbine/motor niet noodzakelijk de beste is voor jullie installatie. 

Hoe start je een WKK-project? Met een haalbaarheidsstudie waarin jullie onderzoeken hoe de WKK een plaats krijgt in jullie productieproces, rekening houdend met de huidige elektriciteits- en warmtebehoefte en in functie van de tijd. Een goed energieplan is daarbij de beste basis: het geeft inzicht in de energiehuishouding van jullie bedrijf.

Hou bij de dimensionering van een WKK alvast ook rekening met toekomstige energiebesparingen, geplande uitbreidingen en/of aanpassingen in het productieproces.

6. Woestijntechnologie, ook in Vlaanderen 

Bij WKK-installaties met gasturbines neemt de elektriciteitsopbrengst af wanneer de aangezogen (buiten)lucht een hogere temperatuur heeft. Een adiabatische koeling in het kanaal van de aanzuiglucht verhelpt dit.

De bevochtiging verlaagt de temperatuur van de aangezogen lucht en verhoogt de massastroom door de turbine. Beiden verhogen de geproduceerde hoeveelheid elektriciteit. 

5. Aandacht voor waterbehandeling 

Ook de kwaliteit van het voedingswater verdient de nodige aandacht. Suppletiewater met een te hoge geleidbaarheid zorgt voor meer spui en dus verlies van energie en water.

De oplossing? Een omgekeerde osmose kan zorgen voor een minimale spui. En chemische ontgassing kan interessanter zijn dan de klassieke thermische ontgassing, vooral in situaties met fluctuerende stoomafnames.

4. Een mysterieuze warmtewisselaar

Door de typische werkingstemperatuur van een thermische ontgasser (min 103°C) wordt het voedingswater voor de stoomketel voorverwarmd naar de economiser gestuurd, waardoor niet alle energie uit de rookgassen optimaal wordt benut. 

Door deze stroom af te koelen met een warmtewisselaar, gaat meer energie uit de rookgassen naar de productie van stoom en verhoogt het rendement van de installatie.

De warmtewisselaar geeft warmte af aan een koudere stroom, doorgaans het suppletiewater. Zo komt dat voorverwarmd in de ontgasser en verbruikt deze minder stoom.

3. Buffers in alle maten en kleuren

De warmtebehoefte van een bedrijf varieert vaak doorheen de tijd. Wanneer de WKK dan rechtstreeks gestuurd wordt in functie van de warmtevraag, krijgen we deze werkingswijze: 

  • Behoefte aan warmte → WKK draait
  • Geen behoefte aan warmte → WKK uit 

Een dergelijke directe koppeling zorgt voor veelvuldig starten/stoppen van de WKK en een beperkt aantal draaiuren. Omdat het interessanter is om de WKK zo continu mogelijk te laten draaien, kan de geproduceerde warmte worden opslagen in een warmtebuffer wanneer er geen of een verminderde warmtevraag is. 

Deze warmte kan later opnieuw worden benut wanneer de vraag groter is dan de capaciteit van de WKK. Gelaagde buffers zijn duurder dan standaardbuffers, maar de eerste laten toe om kouder water naar de rookgascondensor van de WKK te sturen, waardoor het rendement van de installatie hoger ligt. 

Ook voor stoominstallaties zijn warmtebuffers interessant. Ideaal daarvoor zijn oudere stoomketels die buiten dienst werden gesteld. Het buffer-effect wordt gerealiseerd door stoom onder hoge druk op te slaan in het buffervolume en deze later onder lagere druk te laten ontspannen. 

2. Een rendement van +100%

Een rendement van 100% en meer op de calorische onderwaarde van de brandstof bereik je door op zoek te gaan naar warmtetoepassingen op lage temperatuur, bijvoorbeeld door opwarmingstrajecten op te splitsen in een lage- en een hogetemperatuurgedeelte.

Door de warmte op lage temperatuur te benutten, kan het maximum uit de WKK gehaald worden via een rookgascondensor. Een extraatje? Het condensaat is, na toevoeging van enkele waterbehandelingsproducten, bruikbaar als suppletiewater voor de stoomketel.

1. Meten is weten

De belangrijkste tip voor je WKK blijft echter de dagdagelijkse opvolging van de installatie. Deze is cruciaal om een maximaal rendement te bekomen en te behouden!

Deel dit op

Dit is een tip van Valérie de Groote

Valérie is industrieel ingenieur met een master in milieuwetenschappen en -technologieën. Haar passie? Als extern energiedeskundige meedenken met energiemanagers en hen ondersteunen zodat zij voluit hun rol kunnen spelen.

Artikels zoals dit in je mailbox?

Schrijf je hier in. Toch niet interessant? Dan schrijf je je eenvoudig uit.

We bewaren de info die je ons doorstuurt tijdelijk en met respect voor je privacy. Meer info.