Røggaskondensation i halmfyrede kraftvarmeanlæg

Ved forbrænding af almindeligt forekommende halm med en fugtighed på 14% antager røggasen ved forbrænding en dugpunktstemperatur på ca 52 deg. C. Dette giver mulighed for at udnytte fordampningsvarmen ved røggaskondensation ved brug af almindeligt fjernvarmevand som kølemedium op til en returtemperatur på ca 50 deg. C. Overførslen af røggassens kondensationsvarme til fjernvarmereturvandet medfører imidlertid, at kraftvarmeanlæggets elproduktion reduceres på grund af den forringede turbinevirkningsgrad, mens anlæggets varmeproduktion og den samlede anlægsvirkningsgrad derimod forøges. I et begrænset varmemarked medfører den forøgede varmeproduktion fra røggaskondensationsprocessen, at anlæggets samlede drifttimetal reduceres, hvilket har betydning for anlæggets kapacitetsudnyttelse i forhold til det forhåndenværende varmegrundlag. Røggaskondensationsprocessen giver mulighed for med fordel at integrere forskellige former for SO2- og HCl-vådrensningsprocesser. Heraf bidrager SO2-rensningen desuden positivt til anlæggets driftsøkonomi i form af afgiftsbesparelser. Den kombinerede røgrensnings- og kondensationsproces udføres bedst i et sprayabsorbtionsanlæg med direkte køling og kondensation af røggassens vanddampindhold under samtidig absorbenttilførsel samt med ekstern varmeveksling af kondensatets energiindhold til fjernvarmesystemets returside. Der er undersøgt fire alternativer: 1-trins vaskeproces med henholdsvis NaOH og hydratkalk som absorbent og 2-trins vaskeproces med henholdsvis NaOH og TASP (Tørt AfSvovlingsProdukt) som absorbent. Som støtte for vurderingen er der samtidig udarbejdet et EDB-beregningsprogram til simulering af anlæggenes procesforhold. Af den anlægs- og driftsøkonomiske undersøgelse fremgår det, at samtlige løsninger bidrager positivt til anlæggets samlede økonomi, og at anvendelse af NaOH som absorptions- og neutralisationsmiddel er mest fordelagtige, idet anlægsinvesteringen for opberedningsanlæg til h.h.v. kalk og TASP overgår de sparede omkostninger til absorbentforbrug. Desuden fremgår det, at 1-trins scrubberprocessen er den mest fordelagtige af de undersøgte anlægsløsninger. Anlæggets rentabilitet forventes samtidig at kunne forbedres ved optimering af procesforholdene. Der er således udarbejdet optimeringsforslag ved simulering af følgende alternative koblingsmuligheder til den valgte scrubberproces: Serieforkoblet røggaskøler, scrubbertårn opbygget med berøringsfjernvarmeveksler, som hovedsageligt anvendes i svenske anlæg og integreret forbrændingsluftopfugtning ved hjælp af henholdsvis våd roterende luftforvarmer og spray-luftopfugtningsanlæg