Gasturbineanvendelse ved industriel t0rreproces

Transkript

1 Gasturbineanvendelse ved industriel t0rreproces Torring af grcbs- og fjernvarmeproduktion i 01god Birgitte Holm Christensen dk-teknik Nordisk Gasteknisk Center Nordie Gas Technology Centre

2

3 Gasturbineanvendelse ved industriel t0rreproces T 0rring af grces- og fjernvarmeproduktion i 01god Birgitte Holm Christensen dk-teknik August 1993

4 -2- INDHOLD Side!.A Abstract in english... 4!.B Resume lodledning... 7 Del I. Generell 3. Anlregsbeskrivelse l. Gasturbin e og g motterring Gasturbine og fjemvarme Målemetoder... 9 Del II Gmntproduktion 5. Mälte pararnetre og målesteder under gmntproduktionen Grundlag for perromancetest af gasturbine Grundlag for vurdering af tmteproces Målesteder og pararnetre målt af dk-teknik Driftsforhold Gasturbine Gmnttmring Måletidspunkt Resullater Omgivelsers data Resullater for gasturbine Resullater for kanalbrrender Resullater for tmteproces Kommentarer til resultaterne Effekt og virkningsgrad for gasturbinen Vurdering af tmreproces Del III. Fjemvarmeproduktion 9. Mål te pararnetre og målesteder l. Grundlag for performancetest af gasturbin e Grundlag for vurdering af fjernvarrneproduktion Målesteder og pararnetre målt af dk-teknik Driftsforhold... 25

5 Måletidspunkt Resultater og diskussion Omgivelsers data under fjemvarmedrift Resultater for gasturbine Resultater for fjemvarmeveks1er Kommentarer til måleresultaterne Resultater for oodskorsten Effekt og virkningsgrad for gastnrbinen Vurdering af fjemvarmeproduktionen Side Del IV. Sam! et vurdering af gmnttliliting og fjemvarmeproduktion 13. Diskussion l. Energibalance Svar på sporgeskema Andre kommentarer til driften konomi Konklusion Bilagsoversigt

6 -4- l.a ABSTRACT A 3,6 MW gas turbine plant where the exhaust gases can be used for either drying of grass in the summertime or for district heating in winter, is valuated. The nominel capacity of the district heating is 8 MW while the capacity of the drying process is approximately 14 tons water per hour. The plant is located in 0lgod in the western part of Jutland in Denmark. The valnation includes capacity, efficiency, and emissions and measurements have been carried out during both drying process and production of district heating. Compared with the former drying process, where drying of grass took place in the traditional way using a gasbumer, the energy demand has increased 8 % by drying of grass with the gas turbine in process, according to information from a joint owner of the plant. The expenses for the increased energy consuroption is, however, exceeded by the obtained income from electricity production. Figure 1.1 and 1.2 show energy balances for drying of grass and production of district heating. Almost half of the income from the electricity production in 1992 was obtained during the period of drying grass.

7 -5- l.b RESUME Denne rapport omhandler en vurdering af et 3,6 MW gasturbineanlreg, hvor afgasseme benyttes til henholdsvis tmring af grres og fjernvarmeproduktion. Fjemvarmeproduktionen er udlagt til en kapacitet på 8 MW mens der ved gmnttmringen kan fordampes ca. 14 tons vand i timen. Anlregget er beliggende i 0lgod i det vestlige Jylland. V ed vorderingen er anlreggets ydeevne, virkningsgrad og emissioner betragtet, idet der er foretaget målinger under hver driftsform. Srerlige driftserfaringer er belyst ved samtale med personer fra anlregget og en kort gennemgang af anlreggets logbog. Sammenlignet med den tidligere driftsform, hvor gmnttmting fandt sted på traditionel vis med en gasbrrender, er energiforbruget fomget ca. 8% ved gnmttmring med gasturbine indkoblet, ifolge oplysninger fra en medejer af anlregget. Udgifterne til det ugede energiforbrug overstiges imidlertid af den opståede indtjening fra elproduktionen. Figur 1.1 og l. 2 skitserer energibalancen for anlregget under henholdsvis gmnttmring og fjernvarmeproduktion. Der henvises til kapitel 13 for yderligere information om balanceme. Af anlreggets samlede indtregter fra elproduktionen i 1992 stammedenresten halvdelen fra perioden med groottimring.

8 -6- ReJgtab kw n Evt. lab i \ nodskorslet fab 400 kw A i o o o 1/ kw N-gas T0rretromle Kanal Gas kw bnender turbine 1\ ~ kr-- Luft 230 k w l l N-gas kw Nyttiggjort til gnmllorrlng kw EL kw Figur 1.1. Energibalance ved tmring af grres. Balancen er baseret på mälte og beregnede vrerdier. Mindre afvigelser i balancen skyldes måleusikkerhed. R0gtab 175 O kw p o~ Evt. lab i dj n0dskorsten Tab 400 kw Fjernvarme veksler ( Eco. ) kw!/ N-gas Gas kw turbine 1\ fr-- Luft 70 kw Fjernvarme kw EL kw Figur 1.2. Energibalance ved fjemvarmeproduktion. Balancen er baseret på mälte og beregnede vrerdier. Mindre afvigelser i balancen skyldes måleusikkerhed.

9 -7-2. INDLEDNING Et joint venture mellem 0lgod Gnmt, 0lgod Fjemvarmeselskab og V0lund Energy Systems står bag et naturgasfyret gasturbineanlreg til elproduktion, hvor afgasserne efter turbinen kan benyttes til henholdsvis tmt:ing af gra!s og til fjemvarmeproduktion. Nordisk Gasteknisk Center har financieret en unders0gelse, hvor ydeevne, virkningsgrad og emissioner for anlregget vurderes. Rapporten over unders0-gelsen falder i fire dele. Den fmste del omhandler forhold, der er ens for drift med gmnttmring og med fjernvarmeproduktion. I den anden del behandies kombinationen af gasturbine og gmnttruring, mens rapportens tredie del omhandler gasturbine og fjemvarmeproduktion. Der afsluttes med en samlet diskussion og konklusion for de to driftsformer i rapportens fjerde del. For at få oplysninger om anlreggets drift set i en stmte sammenhreng, er personer fra 0lgod Gnmt og 0lgod Tekniske Vrerker blevet interviewet om deres driftserfaringer. Svarene er samlet i et spmgeskerna i bilag 8. Unders0gelsen er udf0rt af dk-teknik og har omfattet såvel praktisk målearbejde som beregningsarbejde. Måling og beregning er foretaget af Mogens Weel Hansen og Birgitte Holm Christensen. Sidstnrevnte har vreret sagsbehandler og har udarbejdet rapporten.

10 -8- DELI.GENERELT 3. ANLA!:GSBESKRIVELSE En sldtse af anlregget er vist i bilag l. Anlregget består af en Centrax 350 gasturbine package med en nominel ISO ydelse på 3650 kw. Gasturbine packagen består af en gasturbine type Allison 501 KB5, gearbox og 3000 rpm generator. Dertil findes en elektronisk last- og overvågningsenhed. Gasturbine og g ear er forsynet med en luftkolet olielmler. Koling af generator og gasturbinehoset foretages ligeledes ved hjrelp af luft drevet af en ventilator. Gasturbinen er forsyn et med et selvrensende indl0bsfilter, h vor rensningen sker med trykluft. Afgasseme fra gasturbinen ledes derefter til en lyddremper og videre gennem et spjreld til enten grrestmring eller en fjernvarmeveksler. Fjernvarmeveksleren var dog fjernet i somrnersresonen for reparation af finnerm. Anlregget er forsynet med en nedskorsten, som er placeret over spjreldet. 3.1 GasturhiDe og gronttorring Afgasseme ledes, fm de når den egentlige grreskmer, gennem en stm:tebrrender sektion, forsyn et med en Max on kanalbrrender. Kanalbrrenderen er udlagt til at konditionere gasturbinens afgas, således at sbzjrst mulig grreskming kan udfmes. Kanalbnenderen er dimensioneret således at man ved udfald af gasturbinen kan opretholde grrestorringen ved frisklufttilfmelse. På grund af den meget hijje temperatur af afgasserne fra gasturbinen, er det nedvendigt at tilfme en lille mrengde friskluft sammen med naturgassen til kanalbrrenderen for at.lm'le denne.

11 -9- Selve gnmtt0rringen foregår i en t01tetrornle, der er ca. 15 m lang og ca. 3 m i udvendig diameter. Det våd e grres b landes med varm luft, h vorved vandet i grresset fordamper. Gnessets slutfugtighed benyttes som en styrende parameter, idet det er vigtigt, at grresset ikke er branket. Omkring roterovneo findes en ringspalte hvorigennem luft indblreses, hvorved casingen lmles. Den indblreste luft sendes derefter til kanalbnenderen, hvorved denne også keles. Derertale om en luftmrengde på ca m 3 /h, som opnår en temperatur på ca. 80 C fru den når kanalbrrenderen. Det tmtede grres fmes med gasstrmnmen til en cyklon, hvor grres og luft adskilles. Grresset formales og pelleteres. Herefter udvejes det pelleterede grres inden det går på lager. Gassen bliver via en sugetrreksblreser efter cyklonen fm1 til skorsten. 3.2 Gasturbine og fjernvarme V ed fjernvarmedrift ledes den varme mggas fra gasturbinen, som nrevnt, til en fjernvarmeveksler. Varmeveksleren er leveret af V"Jlund og udlagt til 8 MW. En akkumuleringstank optager den fjernvarme, der ikke umiddelbart kan aftages. Der er energimålere fm og efter akkumuleringstanken. Efter fjernvarmeveksleren ledes mggassen via en vandret kanal, til skorstenen. Der er ikke iostalleret sugetrreksblreser fm skorstenen. 4. MÅLEMETODER Vurderingen af gasturbinen og t01teprocessen, henholdsvis fjernvarmeproduktionen, baseres dels på anlregsinstrumenternes visning og dels på målinger foretaget af dk TEKNIK. I det f0lgende beskrives de målemetoder, der har ligget ti1 grund for dk TEKNIK' s målinger.

12 -lo- Omgivelsers temperatur og tryk: Omgivelsernes temperatur og fugtindhold blev mält ved hjrelp af en termohygrograf. Meteorologisk Institut har desuden bidraget med oplysninger om tryk, temperatur og dogpunktstemperatur. Naturgassammensretning: Dangas har leveret oplysninger om sammensretning af naturgas, dels generelt, dels for den pågreldende måledag. Roggasftow: Rcggashastigheden er bestern t med pitotmr i forbindelse med skråmrsmanometer. Flowet er heregnet ud fra denne og kanaltvrersnittet. Roggastemperatur: Temperaturen er bestemt med en NiCr/NiAl-termofeler, anbragt i et udsugningspyrometer, i forbindelse med digitaltermometer. H,O: Vandindholdet er bestemt ved udsugning af mggas gennem silicagel, som adsorberer vand. Den adsorberede vandmrengde er bestemt gravimetrisk. NO., TOC, CO, CO og O,: Disse gasser blev bestemt ved hjrelp af kontinuert registrerende instrumenter, som alle måler på trrr mggas. Rcggassen blev t0rret i en konditioneringsenhed. Instrumenterne blev kalibreret med certificerede gasser. Instrumenterne fungerer efter f0lgende principper: NO": Kemiluminescens. TOC: TOC er mält som methanrekvivalenter ved hjrelp af et instrument med flammeionisationsdetektor. Methanrekvivalenterne kan derefter omregnes til kulstofrekvivalenter. C0 2 :!R-absorption. CO:!R-absorption.

13 : Elektrokemisk faststofelektrolyt. Vand fordampet fra grres: Ud over at beregne den fordampede vandmrengde, s0gtes den også bestemt ved at veje den behandlede gmntmrengde på lastbil og sammenbolde denne vregt med vregtfomgelsen i lageret for det frerdige produkt. Forskellen på den indvejede gnmtmrengde og den producerede frerdigvare er et udtryk for den fordampede vandmrengde. Sporgeskema: Som nrevnt i indledningen, blev personer fra 0lgod Gmnt og 0lgod Tekniske vrerker interviewet for at fä et indtryk af deres driftserfaringer og vurdering af anlreggets egnethed til at kunne konverteres mellem granttmring og fjernvarmeproduktion. De udspurgte personer var Vagn Hundeb0ll, 0lgod Gmnt, Leif Pedersen og Jmgen Madsen, 0lgod Tekniske Vrerker.

14 -12- DEL II. GR0NTPRODUKTION 5. MÅL TE PARAMETRE OG MÅLESTEDER UNDER GR0NTPRODUKTIONEN 5.1 Grundlag for perfonnancetest af gasturbine. Gasturbinens virkningsgrad og ydelse er testet ud fra ISO 2314 Performance test code, dog med f0lgende fravigelser: Kompressor indlebstemperatur og -tryk ved flange kan ikke måles. Istedet måles omgivetsestemperatur og -tryk, samt trykfald over indl0bsfilter. Kompressor trykforhold kan ikke mäles og i driftsinstrumenteringen findes denne ikke på visuel form. Udlebstemperatur fra gasturbine mäles i ekstern diffuser i stedet for ved gasturbine udlabsflange. Der mäles ikke som ved ISO 2314 i minimum 3 areairekvivalente ringspalter. Efter lyddremper er der dog målt i areairekvivalent netvrerk. Statisk temperatur efter gasturbine måles i ekstern diffuseristedet for ved gasturbine udl0bsflange. Turbine indl0bstemperatur og massestrmn besternmes indirekte gennem udsrodsgasanalyse, målt brrendselsflow og udst0dstemperaturen. Beregningerne er foretaget ved hjrelp af et beregningsprogram for turbiner. 5.2 Grundlag for vurdering af terreproces. Tl2fiTeprocessen er vurderet ud fra balancer over energi- og massestremme gennem processen.

15 -13- lodgående energistmmme er bestemt udfra naturgasforbrug samt ved gasanalyse af udstodsgassen fra gasturbinen. Udgående energistremme er bestemt ved analyse af gassaromensretningen efter tmreprocessen, målt flow samt temperatur. Det er antaget, at produktels udgangstemperatur er som mggassens udgangstemperatur fra tromlen. 5.3 Målesteder og pararnetre mått af dk-teknik. Udover registreringen af anlregsinstrumenternes visning, blev der foretaget målinger en rrekke steder på anlregget. Målestedeme er beskrevet nerlenfor sammen med de parametre, der blev mält de respektive steder. I beskrivelsen står D for den hydrauliske diameter og M l og M2 står for hengden af lige rmstrrekning f er, henholdsvis efter målestedet, idet benrevnelseme fra Miljastyrelsens vejledning om begrrensning af luftfornrening fra virksomheder, nr. 6/1990, er brugt. De sidstnrevnte pararnetre er opstillet for st0vmålinger, men er også af betydning for målesteder, h vor der besternmes flo w. A. Målested: Druiddelbart efter gasturbinen Måtte parametre: statisk tryk Kanaldimensioner: Vandret, rund kanal. Indvendig diameter = D = 1000 mm. Lige strrekning frn: og efter målested, Ml og M2: Ca mm, det vii sig e ca. l g ange D. Målestudse: l stk. 4" flange, siddende vandret ind på kanalen. B. l. Målested: Efter lyddremperen Målte parametre: Roggastemperatur, flow*), statisk tryk, vanddamp, C0 2, 0 2, CO, TOC, NO,. Kanaldimensioner: Vandret, firkantet kanal. lodvendig h@jde = 1800 mm, indvendig bredde= 1650 mm, hvilket giver D= 0,5( h~de +bredde) = 1725 mm. Pm målested var der en lige strrekning, Ml på ca. 0,5 gange D, idet

16 -14- lyddremperen på ca. 9 m's lrengde ikke regnessomen lige strrelming. Den lige stnekning efter målestedet, M2, var på ca. 0,5 gange D. Målestudse: 3 stk 4" flanger, siddende vandret ind i kanalen, over hinanden. B.2. Målested: Efter n0dskorsten. Mälte parametre: C0 2, 0 2 til vurdering af trethed af spjreld til n0dskorsten og afblrending til fjernvarmeveksler. Kanaldimensioner: Vandret, rund kanal, diameteren blev ikke opmålt, men var ca mm. F0r og efter målestedet var derenlige strrekning på MI, ca. 1,5 gange D og M2, ca. l gange D. Målestudse: 2 stk. 4" tianger, siddende skråt op og ned i kanalen, forskudt 90 grader i forhold til hinanden. C.l. Målested: Umiddelbart efter t0fretromle Mälte parametre: C0 2, O,, CO, TOC, NO,. Blandt andet til vurdering af falskluftindtag fra trornie ti1 målestedet efter cyklonen. Kanaldimensioner: Vandret, rund kanal. Diameteren blev ikke opmålt, men den er ca mm. Lige strrekning f0r og efter målested, MI og M2: ca. 0,5 gange D. Målestudse: l stk. 3" studs med indvendigt gevind, sidden de vandret ind i kanalen. C.2. Målested: Efter cyklon til produktfraskillelse Målte parametre: R0ggastemperatur, flow, statisk tryk, vanddamp*), C0 2, 0 2, CO, TOC, NO,. Kanaldimensioner: Lodret, rund kanal, med indvendig diameter =D på 1100 mm. Den lige strrekning fm målestedet, Ml, var mere end 5 gange D. Efter målested var derenlige strrekning, M2, på mere end l gange D. Målestudse: 2 stk. 3" studse med indvendigt gevind, forskudt 90 grader i forhold ti1 hinanden. *) Disse målinger var ikke anvendelige, som beskrevet under diskussionen. De er erstattet af beregnede vrerdier i vurderingeme af anlregget.

17 DRDTSFORHOLD 6.1. Gasturbine Under målingerne var gasturbinen i stabil drift med en indfyret energimrengde på ca. 13,6 MW, beregnet udfra naturgasforbrug og en nedre bnendva:rdi på 39,7 MJ/m 3 (n,t) og med en elproduktion på 3, 6 MW ifelge anlreggets elmåler. 0vrige driftsforhold fremgår af bilag 2 og Groottorring Driftssituationen for gmnttmtingen var atypisk i og med at grresset var mere tmi: end normalt på grund af den m eget torre sommer. 0lgod Groot havde imidlertid et l res grres, som var knap så tmt. Under torringen af dette!res var det muligt at lade kanalbrrenderen km'e ved h0jere last og det er for denne periode, der er lavet balance for tarreprocessen. Gnesrnrengden rakte til ca. 2 timers måling. Kanalbrrenderen fik under målingerue indfyret ca. 2,6 MW, heregnet udfra naturgasforbrug, og den indfedede grresmrengde var på 34,5 tons i timen, if0lge anlreggets skriver. 7. MÅLETIDSPUNKT Målingeme blev foretaget den 24. juni Instrumenteme til kontinuert måling af temperaturer og gaskomponenter var tilsluttet mggassen fra kl til kl. 15, mens vandiodhold og flow, der blev mält manuelt, blev mält indenfor tidsrummet fra kl ti , hvor kanalbrrenderen km1e ved h<jj last.

18 RESULTATER Resultaterne er vist i bilag 2 og 3. I dette afsnit prresenteres hovedresultaterne. 8.1 Omgivelsers data Parameter En hed Vrerdi Temperatur o c 16,4 T ryk mbar 1013 Dugpunkt o c 10 Tabel 8.1 Omgivelsers data under gnmtterring.

19 Resnitater for gasturbine Parameter Enhed Vrerdi N-gas forbrug m 3 (n,t)/h 1233 kw Omdrejningshastighed ved netfrekvens på 50 Hz rpm Produceret el -Effektmåler, kw -kw Beregnet efter MWh-måler -kw 3625 Udsl0dsgas: Temperatur -Anlregsmåler _oc 561 -dk-teknik _oc 571 co2, t0t basis vol.% 3,4 0 2, ror basis vol.% 14,9 H,O (x"') vol.% 7,9 NO, mg/m 3 (n,t) 310 c o mgim'(n,t) _o TOC mg/m 3 (n,t) -o c, KJ/kgK 1,10 Flow (heregnet udfra N-gas forbrug) -m'(n,t)/h kg/ s, våd basis 15,6 Energi i udstrn:lsgas, heregnet udfra gasanalyse kw 9772 Tabel 8.2 Resuttater for gasturbine under gn.mtt0rr:ing. (n, t) står for ror mggas ved normaltilstanden 1013 mbar og O oc.

20 Resullater for kanalbrrender Parameter Enhed Vrerdi N-gas forbrug -m 3 (n,t)/h 265 -kw 2923 Flow (beregnet udfra N-gasforbrug i turbine og m'(n,t)/h kanalbrrender tilsammen) Tabel 8.3 Resultater for kanalbrrender under gnmttmting. 8.4 Resnitater for torreproces Parameter Enhed Vrerdi Omdrejningshastighed rpm 3 Temperatur efter kanalbrrender, d.v.s. ved indgang o c 836 til trornie (anlregsinstrument) Temperatur max. opnåelig heregnet udfra N-gasfor- o c 710 brug. Roggas efter tromlen: Temperatur -Anlregsmåler o c 103 -dk-teknik o c 105 C0 2, tm basis vol.% 4,1 0 2, ter basis vol.% 13,4 H 2 0 (x'") vol.% 34 NO, mg/m 3 (n,t) 150 c o mgim'(n,t) 800 TOC mg/m 3 (n,t) 150 c, KJ/kgK 1,234 Flow (mält) -m'(n,t)/h kg/s, våd 18,5 basis Energi ud med mggas kw 2400 Tabel 8.4 Resultater for tmteproces for periode med h0j last.

21 Kommentarer til resultaterne U n der målingerue blev der bestern t flere parametre, end der ville v re re strengt m~dvendigt for at kunne opstille energi- og massebalancer. Det er derfor muligt at vurdere de mälte og beregnede st01telser. Udfra erfaringer fra lignende anlregskomponenter, kan der tages stillin g til eventuelle afvigelser. Temperaturen ved indgangen ti1 trutetromlen blev, med anlregsinstrumentet, målt til 835 o c. Den maksimalt opnåelige temperaturstigning med kanalbrrenderen kan beregnes udfra den indfyrede naturgasmrengde, mggasmrengden fra gasturbinen og k0leluftmrengden fra casingen. Den er, som det ses i skernaet, heregnet til 710 C. Beregoingen kan ses i bilag 4.1. Forskellen mellem anlregsinstrumentet og den beregnede temperatur kan skyldes, at temperaturprofilen ikke er helt jrevn der hvor anlregsinstrumentets termofaler er anbragt. En medvirkeode årsag kan også vrere, at termof0'leren trrenger til en kalibrering. Hvis termof0leren ikke er afskrermet mod flammestråling, vil det ligeledes kunne give anledning til afvigelse. Målingeme af mggassens hastighed efter lyddremperen viste sig uanvendelig til bestemmelse af flowet dette sted. Årsagen var en meget uensartet hastighedsprofil henover kanaltvrersnittet, hvilket sandsynligvis skyldtes lyddremperen. Flowet er i siedet beregnet ud fra den indfyrede naturgasmrengde. Et typisk vandiodhold efter en tmteproces med t0'rretromle uden recirkulation ligger på vol.%. Vanddampmålingen efter cyklonen viste et indhold på 43 vol.%, hvilket umiddelbart torekom meget h0jt. Det svarede til en fordampet vandmrengde på ca kg vand i timen. På basis af energiindholdet, der var til rådighed til fordampning af vand, blev det beregnet, at der maksimalt kunne fordampes ca kg vand i timen. Energiindholdet blev bestemt udfra mggassens flow og varmefylde. En vandfordampning på kg i tirneo ville svare til et vandindhold efter cyklonen på 34 vol. %, hvilket stemmer bedre overens med h vad der normalt ses efter tmtetromler.

22 -20- Da vandindholdet efter cyklonen indgik i beregoingen for mggassen samme sted, blev der foretaget en iteration, hvor varmetylden blev heregnet påny med den nye vrerdi for vandindholdet, men det gav ingen vresentlig rendring i resultatet. I resultatskemaeme her og i bilagene er det de beregnede 34 vol. % vand, der er anf0rt, ligesom massefylde og mggasmrengder er anf0rt for dette vandindhold. I bilag er der givet uddybende kommentarer til vandberegningen. Koncentrationen af TOC og CO i mggassen var hejere efter tmreprocessen end fm. Det tyder på, at noget produkt svides eller brrendes af under tmringen. Det ses også på andre tmteanlreg. 8.6 Effekt og virkningsgrad for gasturbinen For at kunne bedmnme, om gasturbinen ligger indenfor de vrerdier, som leverandmen normalt garanterer med hensyn til effekt og virkningsgrad, er det nedvendigt at transformereden faktiske ydelse til en referencetilstand. Referencetilstanden er normalt givet ved at omgivelsestemperatur, -tryk og luftfugtighed i ind- og udleb er henholdsvis 15 C, 1013 mbar, 60% relativ fugtighed og nu! tryktab i ind- og udleb. For gasturbinen (Allison 50! KBS) i 0lgod er ydelsen opgivet til 3720 kw ved rpm, ved en turbineindlebstemperatur (TIT) på!035 oc og refererende til et ud!oosareal på 0,45 m 2 De mål te koncentrationer i udstodsgassen af C0 2 og 0 2 medfmer, at TIT beregnes til 1048 C. Det statiske tryk i udlijbet korrigeret til 0,45 m 2 giver statisktryk i udleb på O mbar. Korrektionsfaktor for omlebstal = rpm/rpm,ref giver Krpm = l,0. Den faktiske ydelse kan beregnestil at skulle have vreret 3764 kw, se bilag 4.3. Det er ca.!00 kw mere end mält, svarende til en afvigelse på -2,6% af nominel effekt. Med henblik på det specifikke varmeforbrug er dette heregnet til at skulle vrere KJ/KWh.

23 -21- Den mälte vrerdi udgm KJ/KWh hvi1ket er ca. 1,7% h<>jere end nomine1t forbrug. Begge vrerdier ligger dog indenfor grrensevrerdieme. Måleusikkerheden vurderes at kunne betyde en fejl på op til 2,5 %. 8, 7 Vurdering af torreproces TIMring af gn:es ved hjrelp af en gasturbine indebrerer at der vil vrere mere fugt i terreluften i forhold til energiindholdet end ved traditionel t0rring. Ved gasturbinedrift breves dugpunktet i indgangsluften til grrestmteren fra ca. 36 C til ca. 41 oc. Det fomgede fugtindhold betyder ved urendret ind10bstemperatur og samme luftstrem, at rorrekapaciteten falder. Hvis denne skal opretholdes, skal massestrmnmen oges med felgende virkning: Med gasturbine Uden gasturbine Tind 700 oc 700 C Grres ind konstant konstant Grres ud konstant konstant N<>dvendigt flow 16,475 kg/h 16,261 kg/h Tu d 107,07 oc 102,57 oc Det foregede energiforbrug til tmringen er heregnet til ca. 154 kw eller ca. 1,3 %. l beregoingen er der brugt en indl0bstemperatur til tmtetromlen på 700 C. Beregoingen er foretaget ved hjrelp af en simplificeret model for tmring, se bilag 4.4. I beregoingen indgår falgende stmtelser:

24 -22- Nedvendig varmetilfersel på basis af: Opvarmning af t0tstof i gnmt Fordampning af vand fra grent Opvarmning af flydende vand i gmnt Overfming af varme beregnes ved hjrelp af overfruingsenheder. Det nedvendige flow af tmteluft er heregnet med lo % tab under tm:ringen. Udgifterne til det lidt fomgede energiforbrug, der er beregnet, overstiges af muligheden for 0get indtjening ved elsalg.

25 -23- DEL m. F.JERNV ARMEPRODUKTION 9. MÅL TE PARAMETRE OG MÅLESTEDER Ligesom ved vorderingen af tmteprocessen, er vurderingen af fjemvarmeprocessen baseret på såvel anlregsinstrumenters visning som målinger foretaget af dk-teknik. 9.1 Grundlag for performancelest af gasturhide Der henvises til afsnit 5.l, h vor det er beskrev et, efter h vilken standard og under hvilke forudsretninger, gasturbinens ydelse og virkningsgrad er testet under gnmttmtingen. Under fjemvarmeproduktionen var der dog f0lgende afvigelser i forhold til det i afsnit 5.1 beskrevne: Tryktab over filterindgang blev målt denne gang. Kompressortryk fm brrendkammer kunne ikke måles ved grootproduktionen. Det blev forsegt målt under fjemvarmeproduk:tionen, men det var ikke muligt at etablere trykudtag på den tid, der var afsat til mälearbejdet. Beregningeme er derfor udfmt som ved gnmtproduktionen. 9.2 Grundlag for vurdering af fjernvanneproduktion Fjernvarmeproduktionen er vurderet udfra balancer over energi- og massestr0lllme mält over fjernvarmeveksleren. Indgående energistmmme er bestemt udfra naturgasforbrug samt ved gasanalyse af udstcdsgassen fra gasturbinen. Udgående energistr0lllme er bestemt ved gassaromensretning efter fjernvarmeveksleren, målt flow samt temperatur. Anlregsinstrumentets visning af produceret fjernvarmemrengde sammenlignes med det målte og beregnede. Energitabet i nedskorstenen blev forsegt vurderet ved at måle gassaromensretning og temperatur i nedskorstenen og ved at fors0ge at måle flow ud gennem n0dskorstenen.

26 Målesteder og pararnetre målt af dk-teknik De af dk-teknik mälte pararnetre er beskrevet nerlenfor for hvert af de målesteder, der blev anvendt. I beskrivetsen står D som tidligere mevnt for den hydrauliske diameter og Ml og M2 for lrengden af lige mrstrrekning fm, henholdsvis efter målestedet Det er vrerdier, der er af betydning for målestedets egnethed for flowmålinger. Målestederne A og Bl er de samme, som blev benyttet under gmntproduktionen. A. Målested: Umiddelbart efter gasturbinen Mälte parametre: Statisk tryk Kanaldimensioner: Vandret, rund kanal. lodvendig diameter = D = 1000 mm. Lige siraokning f<>r og efter målested, MI og M2: Ca mm, det v il sig e ca. l gan ge D. Målestudse: l stk. 4" flange, siddende vandret ind på kanalen. B.l. Målested: Efter lyddaomperen Mälte parametre: R0ggastemperatur, statisk tryk, vanddamp, C0 2, O,, CO. Kanaldimensioner: Vandret, firkantet kanal. lodvendig h0jde = 1800 mm, indvendig bredde = 1650 mm, hvilket giver D = 0,5( h~de + bredde) = 1725 mm. F0r målested var der en lige strrekning, Ml på ca. 0,5 gange D, idet lyddaomperen på ca. 9 m's laongde ikke regnes som en lige straokning. Den lige siraokning efter målestedet, M2, var på ca. 0,5 gange D. Målestudse: 3 stk 4" flanger, siddende vandret ind i kanalen, over hinanden. D Målested: Efter fjernvarmeveksler Mälte parametre: Roggastemperatur, statisk og dynamisk tryk, vanddamp, C0 2, 0 2, CO, TOC, NO,. Kaoaldimensioner: Vandret, rund kanal. lodvendig diameter= D = 1200 mm. Ml var mere end 5 gange D og M2 var mere end l gange D.

27 -25- Anlreggets n<jdskorsten er ved normal drift lukket med et spjreld i bunden, så mg gassen ikke ledes ud gennem den. Hvis spjreldet ikke lukker tilstrrekkeligt tret, kan en vis mggasmrengde slippe ud denne vej og derved give anledning til et energitab. Ved betragtning af nedskorstenens top kunne man se varmeflimmer over denne. For at få et indtryk af, om der var et energitab af denne vej, som var så stort, at det skulle medtages i beregningerne, blev der foretaget nogle orienterende målinger på n0dskorstenen. De blev foretaget dagen fm de egentlige målinger og mens anlregget var i drift. 10. DRIFI'SFORHOLD Der havde vreret probierner med en af energimålerne på akkumuleringstanken til fjernvarmeproduktionen. Man havde således mält stmte energimrengder ud af tanken end ind. Det viste sig, der var belregninger hvor måleren var placeret. Der var rettet op på problemet fm målingerne blev foretaget. Fjernvarmedriften var tilrettelagt, så anlregget var i drift i dagtimeme og slukket om natten. F0r målingerue blev udfmt, kl til6.l5 på måledagen, blev der foretageten kold eranlevask af kompressoren. Akkumuleringstanken var "tmnt" for varme, så anlregget kunne lmre ved fuld drift under målingerne. Da målingerue blev foretaget, havde turbinen haft en driftstid på 5581 timer og der havde vreret foretaget ca. 250 starter. 11. MÅLETIDSPUNKT Målingeme under fjernvarmeproduktion blev foretaget den 9. marts Instrumenterne til kontinuert måling af temperaturer og gaskomponenter var tilsluttet mggassen fra kl til kl.l5.45, mens vandiodhold og flow, der blev mål! manuell, blev målt indenfor tidsrummet fra kl til De orienterende målinger i n0dskorstenen blev foretaget dagen fm, den 8. marts!993.

28 RESULTATER OG DISKUSSION Resultateme for fjernvarmedriften er vist i bilag 5, 6 og 7. I dette afsnit prresenteres hovedresultaterne Omgivelsers data under fjernvarmedrift. Parameter Enhed Vrerdi Temperatur o c 4,5 Try k m bar 1027 Relativ luftfugtighed % 59,5 Tabel 12.1 Omgivelsers data under fjernvarmedrift.

29 Resullater for gasturbine. Parameter Enhed Vrerdi N-gas forbrug m 3 (n,t)/h 1266 kw Omdrejningshastighed ved notfrekvens på 50 Hz rpm Produceret el -Effektmåler, kw -kw Beregnet efter MWh-måler -kw 3826 Udswdsgas: Temperatur fm- lyddremper -Anlregsmåler _oc 550 -dk-teknik _oc 562 Temperatur efter lyddremper -dk-teknik _oc 555 co2, tm" basis vol.% 3,3 0 2, t0r basis vol.% 15,0 H 2 0(X"') vol.% 6,1 NO, mg/m 3 (n,t) 262 c o mgim'(n,t) -o TOC mg/m 3 (n,t) -o cpm KJ/kgK 1,10 Flow (beregnet udfra N-gas forbrug) -m 3 (n,t)/h kg/s, våd 15,9 basis Energi i udstedsgas efter lyddremper, heregnet kw 9400 udfra gasanalyse og temperatur mält af dk-tek- NIK og med basis i temperatur af udeluft. Tabell2.2 Resnitater for gasturbine under fjemvarmeproduktion

30 Resnitater for fjernvarmeveksler Parameter Enhed Vrerdi Roggas efter fjernvarrneveksler: Temperatur -An1regsmåler o c 99 -dk-teknik o c 108 Gassammensretning, C0 2, 0 2, H 2 0, NO, CO, TOC Som efter gasturbi- ne, se tabel x. l c,m KJ/kgK 1,05 Flow (målt) -m 3 (n,t)/h Energi i raggas, heregnet udfra -kg/s, våd basis 15,5 gasanalyse og med basis i Temp. af kw 1750 ude1uft. Energi afsat i varmeveksler -Anlregsmåler kw dk-teknik kw 7650 Freml0bstemperatur o c 92 Returtemperatur o c 49 Tabe Resuttater for fjemvarmeveksler Kommentarer til måleresultaterne Sammenlignes det beregnede flow udfra naturgasforbruget, vist i tabel 12.2, med det målte flow efter fjemvarmeveksleren, vist i tabel 12.3 ses det, at der er en relativ afvigelse mellem vrerdieme på ca. 2,5%, altså en god overensstemmelse.

31 -29- Anlreggets temperaturmäler efter gasturbinen stemte godt overens med dk-teknik's måling, nemlig med en afvigelse på l%. Vrerdierne er vist i tabel12.2. Anlreggets temperaturmåler, der er anbragt efter fjernvarmeveksleren, viste ca. 10% lavere temperatur end dk-teknik's temperaturmåling Resullater for nodskorsten C0 2 - og 0 2 -indholdet blev mält i n0dskorstenen til 3,2% C0 2 og 14,7 % 0 2 Der blev mält f0r instrumenteme blev kalibreret på målestedet, det blev de focst umiddelbart fru de egentlige målinger blev foretaget. Alligevel vi ser de mål te koncentrationer, at gassaromensretningen i nedskorstenen er rueget mer mggassens sammensretning. Der sker altså en udsivning af mggas gennem spjreldet. I et fors0g på at fastlregge strurelsen af den udsivende mggas, blev mggashastigheden mält i n0dskorstenen. F0r det skete, blev temperaturen mält til513 <>c i oodskorstenen. Temperaturmålingen skete i en 15 mm studs anbragt fer nedskorstenens gennemfming i taget. På grund af den heje temperatur var det hverken muligt at anvende et varmetrådsanemometer eller et vingehjulsanemometer til hastighedsmålingen. Disse instrumenter udmrerkede sig ellers ved at kunne måle meget lave hastigheder og ved at kunne indfmes gennem studsen på 15 mm. I stedet blev mggashastigheden s0gt mält ved n0dskorstenens munding ved hjrelp af et normalt pitetrar i forbindelse med skrårmsmanometer. Her viste det sig, at den var så lav, at den ikke kunne registreres ved denne målemetode. Det vil sige den har vreret lavere end 0,5 mmvs i dynamisktryk svarende til ca. 3 m/sek. Nedskorstenens diameter er ca. 1,4 m, det vii sige mggasflowet i oodskorstenen har vreret mindre end m 3 (fugtig mg, aktuel temp.)/h. Totalflowet i mggaskanalen blev mält til ca m 3 (fugtig mg, aktuel temp.)/h. Flowet i oodskorstenen har således vreret mindre end 28% af totalflowet, hvor lavt det har vreret, kan ikke siges. Det må derfor konkluderes, at der sker en vis udsivning af mggas gennem nedskorstenen og muligvis også en varmestråting via spjreldet i nadskorstenens bund. Men det er ikke muligt at give en n0jagtig vurdering af den eventuelt tabte energimrengde.

32 Effekt og virkningsgrad for gasturbinen Beregoinger til vurdering af gasturbinedriften under fjernvarmeproduktion er vist i bilag 7.3 og 7.4. For at kunne bedamme, om gasturbinen under fjemvarmeproduktionen leverede den garanterede effekt og virkningsgrad, er det ne"dvendigt at transtorrnere den faktiske ydelse til en referencetilstand. Det blev gjort ved vorderingen af gasturbinen under gmntproduktionen og der henvisestil afsnit 8.6 for en beskrivelse af dette. I det felgende omtales de forhold, der var anderledes under fjemvarmedriften end under gnmttmt:ingen. TIT blev under fjemvarmeproduktionen aflrest til at have vreret 1035 C. Vrerdien stemmer godtoverens med den i bilag beregnede vrerdi udfra gassammensretning og bnendstofforbrug. Centrax havde oplyst til0lgod Tekniske Vrerker, at TIT-målingen muligvis var okorrekt. Det er således ikke blevet bekneftet af beregningerne. Det er dog vanskeligt at drage n0jagtige konklusioner, da vrerdien af kompressortryk er vresentlig for disse beregoinger, men, som tidligere omtalt, ikke kunne mäles. Det statiske tryk i udl0bet korrigeret til 0,45 m' giver statisktryk i udl0b pä 17,8 mbar. Luftflowet måtte korrigeres i EDB-programmet, der er anvendt ved beregningeme i bilag 7.3. Den nadvendige korrektion for at få C0 2 og fuelflow til at stemme med det målte var 3%. Behovet for korrektion kan skyldes en smule tilsmudsning af anlregget. Udfares beregningeme u den at korrigere luftflo w, fås et ud try k for, h vad en gennemsnits turbin e med Allisons konfigurationer ville y de. Det er gjort i bilag 7.4 og vi ser, at turbinens ydelse var ca. 100 kw lavere end en sådan gennemsnitsturbine. Det ligger indenfor måleusikkerheden og er af samme stmtelse, som vi så ved målingeme i juni Måleusikkerheden vurderes at kunne betyde en fejl på op til 2,5%.

33 Vorderlog af fjernvarmeproduktionen Den afsatte energimrengde i fjemvarmeveksleren var 7,6 MW, mält med såvel anla:gsmåler som ved dk-teknik's målinger. Den garauterede kapacitet var 8 MW. Forskellen på ca. 5% overstiger måleusikkerheden, men man må have sig for 0je, hvilke frem- og returkjbstemperaturer, den garauterede kapacitet er givet ved. dk-teknik er ikke i besiddelse af de mermere specificerede garantikrav og kan derfor ikke foretage en n0jere vurdering af, hvorvidt garantikravene har vreret overholdt.

34 -32- DEL IV. SAMLET VURDERING AF GR0NTT0RR1NG OG FJERNVARMEPRODUKTION 13. DlSKUSSION 13.1 Energibalance Nerlenfor vises en samjet oversigt over energibalancen for anlregget ved henholdsvis groottmring og fjernvarmeproduktion. Energi i kw GranttiDTing Fjemvanneproduktion Gasturbine ind: Naturgas ind (N-gas mäler) Luft ind Gasturbine ud: El (elmåler) (beregnet) virkningsgrad % 26,6 27,7 T ab i gasturbine, g ear, uforbrcendt, strålin g Tab i generator Energi i reggas efter gasturbine Gronttorring: Kanalbnender Ind: 2920 Naturgas ind (N-gasmåler) T01Tetromle ud: 2400 Ud med mggas Fjernvarmeproduktion: Energi afsat i fjernvarmeveksler 7650 Ud med mggas 1750 Tabel Energibalancer for gasturbinedrift med henholdsvis t0rring og fjemvarmeproduktion. Energibalancerne er illustreret ved hjrelp af pilediagrammer i figur 1.1 og 1.2 i resumeet.

35 Svar på sporgeskema Besvarelsen af de stillede spmgsmål til personer fra 0lgod Gmnt og 0lgod Tekniske Vrerker vedmrende driften af anlregget, er vist i bilag 8. Det fremgår af besvarelsen, at omstillingen mellem fjernvarme og groottmt:ing normalt tager ca. 2 dage. Når anlregget alligevelligger stille, benyttes lejligheden til at servicere gasturbinen. Det tager ca. 3 dage. Arbejdet med at styre turbinen varetages af 0lgod Tekniske Vrerker, dog styres lasten i gnmtsresonen fra 0lgod Gmnt. I sammeren 1992 havde 0lgod Gront 4150 driftstimer. Det ligger indenfor det normale antal på 4000 til 4500 effektive timer pr. år. Set i forhold til granttroring med gasbrrender, byder gmntterringen med gasturbine ikke på nogen vresentlige problemer. Det krrever ikke mere bemanding at betjene anlregget, men personalet må gennemgå et gasturbinekursus. Produktet er af ligeså god kvalitet, man kan nå ned på lige så lavt vandiodhold og der er ikke registreret st0rre probierner med brankning af produktet i forhold til tidligere. Med hensyn til energiforbrug pr. kg Wrret grres, lä det i 1992, hvor man 10rrede med gasturbine og kanalbrrender, lidt hojere, nemtig ca. 8%, end i 1991, hvor man benyttede gasbrcender alene: ,8 kg 10rret grres/nm' gas , 6 kg t0rret grres/nm 3 gas Tallene er opgjort uden hensyn til grcessets fugtighed. Men sommeren 1992 var meget tm i Danmark, så grcesset har sandsynligvis ikke vreret mere fugtigt i 1992 end i En årsag til det egede energiforbrug kan vcere, at man har måttet udelade recirkulation, da anlcegget blev bygget om til gasturbine.

36 -34- Der har vreret nogle driftsstop på anlregget. Generatoren havde vibrationsproblemer. De er a:fhjulpet nu. Der har vreret probierner med driften af kanalbrrenderen ved gnmtte:rringen, idet det ikke var muligt at tilfrue brrenderen tilstrrekkelig luft, når man anskede at terre uden turbinen indkoblet. Leverand0ren har omkonstrueret anlregget, så garantien nu er overholdt. De omtal te problem er har vreret engangsproblemer, som man har rettet op på Andre konnnentarer til driften Trykforhold Man kunne forestille sig, at mggassen fra gasturbinen skulle overvinde et stmte modtry k ved gronttmringen end ved fjernvarmedriften og at det kunne have indflydelse på turbinens effektivitet. Det viste sig ikke at vrere tilfreldet. V ed grm1tt0rringen anvendes en sugetrreksblreser for at fme det tmtede produkt gennem en cyklon til at sk:ille produktet fra Wrreluften. Sugetrreksblreserens kapacitet er så h0j, at modtrykket efter gasturbinen faktisk er lavere ved gronttmting end ved fjemvarmedrift Miljovilkår dk-teknik er ikke i besiddelse af en egentlig milj0godkendelse for anla:gget. Men i 1990 tråd te en bekendtgmelse i kraft om emissionsgrrenser for gasmotorer og -turbiner. Den grelder for nye anlreg med en indfyret effekt stmte end 120 kw. Grrensevrerdierne ife1ge bekendtgmelsen er: NO, : 650 mg/m 3 (n,t) ved 5% 0 2 CO : 650 mg/m 3 (n,t) ved 5% 0 2 De måtte vrerdier henregnes til 5% 0 2 fru de sammenlignes med gnensevrerdierne:

37 -35- Mälested NO, mg/m 3 (n,t) ved CO mg/m 3 (n,t) ved 5% o, 5% o, Ved gmnttorringsproces, juni 1992: Efter gasturbine 830 o Efter grootterring Ved fjernvarmeproduktion, marts 1993: Efter gasturbine og efter fjemvarme- 700 o veksler (ingen forskel på de to målesteder) Tabel 13.2 Emissionsgrrenser for motorer og gasturbiner. Emissionsgrrenserne stammer fra en bekendtgmelse fra Der er således ikke tale om vrerdier fra en egentlig miljagodkendelse af det specifikke anlreg, som omhandles i mervrerende rapport. NOx-koncentrationen målt efter gasturbinen var hejere under gnmttmringen i juni 1992 end under fjernvarmedriften i marts Parametre, der har indflydelse på NOx-dannelse er temperatur, opholdstid og luftoverskud i forbnendingszonen. Det er sandsynligt, at disse pararnetre har vreret forskellige under de to driftsformer. NOx-koncentrationen i mggassen reduceres henover rorreprocessen til en vrerdi, der ligger lavere end bekendtgruelsens grrensevrerdi. NO"'-koncentrationen var under fjemvarmedriften en smule h0jere end grrensevrerdien. Gasturbinen gav ikk:e anledning til CO-dannelse, de rnålte koncentrationer var lavere end rnålemetodens detektionsgrrense. CO-grrensevrerdien for gasturbinen var således overholdt under b egg e målinger.

38 -36- Tmreprocessen gav derimod anledning til CO-dannelse, men det er ikke ualmindeligt, at tarreanlreg ikke har emissionslcrav til CO. CO-dannelsen fra tmteprocessen kan hidrme fra ufuldst:endig forbrrending i kanalbrrenderen, men nok isrer fra svitsning af grresset under rorringen Korrosionsrisiko Ved målingeme i marts 1993 observeredes en del rust i målestudsene ved målested A, umiddelbart efter gasturbinen. Det kan muligvis skyldes driftsformen under fjemvarmeproduktionen, hvor anlregget er i drift i dagtimerne, men slukket i nattimeme. Når gasturbinen stoppes, falder temperaturen i mgkanalen til under vanddugpunktet, mens der stadig er mggas i kanalen. Vanddamp framgen kan udkondenseres og absorbere NOx fra r0gen, som giver en forsuring af det udkondenserede vand. Om der er anledning til korrosion i alarmerende grad og om det kan skyldes ovennrevnte sammenhreng, kan k:un klarlregges ved yderligere undersegelser konomi Det "konomiske grundlag for 0lgod Gmnt og ffigod Tekniske Vrerker ersalg af el, salg affjernvarme og salg afrnrret gmnt. De energimrengder, der er medgået til produktionen og st:mrelsen af de producerede mrengder, er opgjort i de tidligere afsnit. Afregningen for produceret el i 1992 er kort refereret i tabel Her ses det, at den producerede elmrengde i perioden med grenttruring stod for godt halvdelen af den samlede indtregt fra elproduktionen. kwh kr. Leveret el ialt i Leveret el i perlode med gmnttmting ! Leveret el i perioden med fjernvarme produktion Tabel!3.3 Leveret el fra anlregget i 1992 i kwh og i danske kroner. V rerdierne er afrundede. Udgifter til naturgas m.m. er ikke fratrukket belebene.

39 -37- Prisen på energi kan variere mellem de nordiske lande og mellem regioner i landene, ligesom salgsprisen for produceret energi, varme og gmnt kan det. Hvis man overvejer at starte en Ugnende "anlregs symbiose", må man derfor indregne priser for det aktuelle tilfrelde. Anlregget repn.esenterer en investering på ca. 26. mi o. kr. 14. KONKLUSION Denne rapport omhandler en vurdering af ydeevne, virkningsgrad og emissioner for et 3,6 MW gasturbineanlreg, hvor afgasseme benyttes til henholdsvis tmring af grres og fjemvarmeproduktion. Fjernvarmeproduktionen er udlagt til en kapacitet på 8 MW mens der ved gmnttmringen kan fordampes ca. 14 ton vand i timen. Der er foretageten vurdering af gasturbineanlregget, der ejes og drives af 0lgod Tekniske V rerker og 0lgod Gmnt. V ed vorderingen er anlreggets ydeevne, virkningsgrad og emissioner betragtet, idet der er foretaget målinger under hver driftsform. Srerlige driftserfaringer er belyst ved samtale med personer fra anlregget og en kort gennemgang af anlreggets logbog. Af anlreggets samlede indtregter fra elproduktionen i 1992 stammede nresten halvdelen fra perioden med gnmttorring. Der er foretageten vurdering af gasturbineanlregget, der ejes og drives af 0lgod Tekniske V rerker og 0lgod Gmnt. U ndersogelsen er financieret af NGC, Nordisk Gasteknisk Center.

40 -38- Gasturbineanlreggets afgasser benylles til henholdsvis torring af grres til foderpiller og til fjernvarmeproduktion. Ved vorderingen er anlreggets ydeevne, virkningsgrad og emissioner betragtet, idet der er foretaget målinger under hver driftsform. Srerlige driftserfaringer er belyst ved samtale med personer fra anlregget og en kort gennerngang af anlreggets logbog. Af anlreggets samlede elindtregt i 1992, stammede nresten halvdelen fra perioden med gmntt0rring.

41 -39- BILAGSOVERSIGT Bilag l Skitse af anlreg G renttorring Bilag 2 Anlregsinstrumenters visning samt omgivelsers data Bilag 3 Måleresultater Bilag 3.1 Mälested A. Efter gasturbine, fer lyddremper Bilag 3.2 Mälested Bl og B2. Efter gasturbine og lyddremper. For hhv. efter nedskorsten Bilag 3.3 Mälested C l og C2. Efter terring. For henholdsvis efter cyklon Bilag 4. Beregoinger Bilag 4.1 Roggasmrengder Bilag 4.2 Middelvarmefylde Bilag 4.3 Vurdering af gasturbinedrift Bilag 4.4 Vurdering af tmreproces

42 40- Fjervarmeproduktion Bilag 5 Anlregsinstrumenters visning samt omgivelsers data Bilag 6 Måleresultater Bilag 6.1 Mälested A. Efter gasturbine, fm- 1yddremper. Bi1ag 6.2 Mälested Bl. Efter gasturbine og 1yddremper. Fm- n<ldskorsten. Bi1ag 6.3 Målested D. Efter fjemvarmeveksler Bi1ag 7 Beregoinger Bilag 7.1 Bi1ag 7.2 Rffggasmrengde beregnet udfra indfyret naturgas Middelvarmefylde samt afsat energi i fjemvarmeveksler Bilag 7.3 Vurdering af gasturbinedrift ved aktuel driftssituation Bilag 7.4 Vurdering af gasturbinedrift med "gennemsnitsturbine"

43 Combined Heat and Power at (Jlgod Company Location Type of Business Joint venture between 0Igod Fjernvarmeselskab, 0Igod Gr~nt and V\!Slund Energy Systems AJS. 01god, Nr. Esbjerg, Denmark. Grass Drying l District Heating. With a capacity for 3.8 MW electricity and 8 MW heat, the Combined Heat and Power plant at 01god in the West of Denmark, supplies heat for green pellets in the summertime andsupplies the local district heating worksin the wintertime. Power productian is sold to the national grid. The Centrax CX50 l KB5 generator set runs a total of 6,500 ho urs a. y ear ':"ith t h "e turbin e exhausting in to a!arge grass drying drum which operates 24 hours a day, 7 days a week during the summer season, to make pellets wbich are used in the manufacture of animal feed. During the remainder of the year, the exhaust heat is diverted, via an economiser, to the local district heating scheme. The CHP plant was commissioned in January 1992 and is operated by a consortium of the town district heating company, grass drying company and the energy company, V\1llund, who were the main contractors for the project. Technical Infoi71Ultion Generator Set Packager Type Nominal Output Gas Turbine Type Fuel Speed Generator Type System Voltage Speed Economiser Type Heat Production Supplementary Firing Centrax Ltd. ex SOIKBS 3.8 MWe Allison Gas Turbine 501 KB5 Natural Gas 14,250 rpm B rush 8J45M89-4 IO.SkV, 3 phase, 50Hz 1500 rpm V0lund Unfircd 8 MWth at 4 bar g Maxon Type Control System lntegrated YOU System, Load Control, Data Logging and Monitoring. ~IAmsonl t:eiitrax. Centrax Limited, (Gas Turbine Division), Newton Abbot, Devon TQ 12 4SQ, England, Tel: , Int Fax : , Int Telex : CENTRX G Bilag l.

44 Danmarks Meteorologiske Institut, Kamp. Meteorologiske data for d. 24. juni Billund området. Billund ligger ca. 40 km fra 01god. Tidspunkt Lufttryk mbar Dugpunktstemperatur C Bilag <lk035

45 Registrering af data for ude1uft ( anf0rt med "amb" som indeks) og aflresning af driftsinstrumenter. Data for gasturbinen står everst, data for tmteprocessens kanalbrrender nederst. Turbinens omdrejningshastighed er angivet ved50hz netfrekvens (anf0rl i parantes). KL Tam b Pamb dp filter? 1?? P cd p???? Ted p???? RPM (50Hz) Texh GT Texh dk-t? ? dpst exh. mbar ,5 T n-gas 17,5 17,5 17,5 17,5 P n-gas 17,5 17,5 17,5 17,5 V n-gas nm / / / / (kl 13.03) (kl ) PGTkW PGTMWh 7436,5 kl 7440,5 kl 7442,75 kl 7446,04 kl V efterbr. nm kl kl Pgas bar 4,49 4,48 4,59 Tgas C 22, ,6 Te.ovnC 115 kl kl Bilag d k 03~

46 Beregoinger udfra naturgasforbrug i gasturbine. N-gas nm3 l 1355 l 0, , l nm31s N-gas KW EL KW berget e MWh måler Effekt mäler. Brrenavrerat n-gas J,l MJ/nMJ (! k l/kg) Bilag d k 03~

47 j:: c c ' ( ( ( ( c ( c ( ' ::1000' C' l. - _() v ~" 'T l 'U'''''~ ( ( ( ( ( ( 'i i Bj::' i :.-- l, l..

48 Driftsdata for trureprocessen Perlode Omdrejningshastighed for trornie o/min , , , ,2 Period e Tovn, oc Tafgang, oc Vand i produkt, % , , , , , ,8 Gennemsnit for ,8 perioden med ~ last Bilag 2.3.2

49 Vand fjemet fra gmnt, bestemt ved vejning på lastbil og tilvrekst i lagerbeholdning. start kl : V regt piller Groot indvejet 6984,50 t 56,78 t Stop kl : V regi piller 6999,20 t Frerdigvare = 6999, ,50 t = 14,70 t Vandfordampning = 56,78-17,70 = 42,08 t Vandfordampning pr. time = 21,96 t Bilag 2.3.3

50 A. Efter gasturbine, for lyddremper Period e Last pstatisk, mbar Normal 9, H0j 10, Normal 8,7 Bilag dk 035