STEG-eenheid op hoogovengas

 Berichten uit
1997
Dit jaar wordt de stoom en gasturbine eenheid IJmond-01 bij Hoogovens in gebruik genomen. De STEG-eenheid gaat warmte leveren aan Hoogovens en elektriciteit aan het openbare net. IJmond-01 verstookt het laagwaardige hoogovengas dat vrijkomt bij het hoogovenproces. Van dit type installatie zijn er wereldwijd slechts enkele gebouwd. Tot nu toe werd het hoogovengas bijgestookt in de Velsen-centrale van de UNA. De verbrandingswaarde van het hoogovengas bedraagt ongeveer 10% van die van aardgas. Verder is de toevoerdruk van het gas zeer laag (45 mbar). Daarom zijn enige aanpassingen aan de brandstofvoorbereiding en de gasturbine noodzakelijk.

De door Mitsubishi geleverde gasturbine stelt eisen aan de brandstof, zoals verbrandingswaarde en volume. De minimumnorm voor de verbrandingswaarde bedraagt 4000 kJ/Nm3, wat zo'n 8% hoger is dan de verbrandingswaarde van het aangeleverde hoogovengas. Voor verrijking van het hoogovengas kan het eveneens beschikbare cokesovengas en aardgas gebruikt worden. Verder bestaat de brandstofvoorbereiding uit verwijdering van stofdeeltjes met een nat elektrostatisch filter en compressie tot werkdruk.

De aanpassingen aan de gasturbine betreffen de luchtcompressor en de verbrandingskamers. Voor de verbranding is namelijk minder lucht nodig, aangezien de brandstof zeer veel inerte delen bevat (50% stikstof en 23% CO2). Het verbrandingsrendement is sterk afhankelijk van de brandstof/lucht-verhouding, die wordt geregeld door luchtomloopkleppen in de verbrandingskamers en verstelbare inlaatleidschoepen op de brandstofcompressor en op de luchtcompressor. De aanpassingen aan de gasturbine zorgen van start tot vollast voor een goed verloop van het laagcalorische verbrandingsproces.

De uitlaattemperatuur van de rookgassen bedraagt 547 oC, waarmee in een door Stork geleverde water-stoom kringloop naast elektriciteit ook hoge- en lage-druk stoom wordt geproduceerd. De afgassenketel is niet uitgerust met een De NOx-installatie, aangezien de verwachte uitstoot van NOx (45g/GJ), mede door de lage verbrandingstemperatuur van het hoogovengas, onder de huidige norm voor gasturbines blijft.

De noodzakelijke aanpassingen aan de brandstofvoorbereiding en de gasturbine zorgen ervoor dat de investeringskosten hoger en de elektrische efficiency (45%) lager uitvallen dan die van een aardgasgestookte STEG. De uitgespaarde brandstofkosten voor aardgas maken IJmond-01 echter aantrekkelijk, niet alleen omdat hoogovengas wordt ingezet, maar ook omdat Hoogovens tot nu toe elektriciteit en warmte gebruikte die overwegend nog gescheiden werden opgewekt. Bij de reguliere warmtevraag van 70 ton stoom per uur wordt een verbetering van het energiegebruik van 16% bereikt ten opzichte van gescheiden opwekking van warmte en kracht.

Terug naar thema Techniek en onderzoek 1997