Konsekvenser af import af Heidenaugas til Danmark

Transkript

1 DGC-notat 1/19 Konsekvenser af import af Heidenaugas til Danmark Indhold 1. Indledning og sammenfatning 2 2. Forventet gaskvalitet 4 3. Konsekvenser for gasanvendelse Mindre gasapparater Større kedelanlæg Proces og industri Gasmotorer Gasturbiner 8 4 Anbefalet opfølgning 8 Bilag 1 Gaskvalitet 9 Bilag 2 Redegørelse større anlæg 10 Bilag 3 Redegørelse mindre kedler 12 Bilag 4 Kedeltest 15 Bilag 5 Redegørelse kraftvarmeanlæg 16 Udarbejdet for Energinet.dk af Dansk Gasteknisk Center Juni Konsekvenser af Heidenaugas i Danmark

2 DGC-notat Konsekvenser af ændret gaskvalitet, juni /19 1 Indledning og sammenfatning På baggrund af oplysninger om gaskvaliteten i Tyskland er det vurderet, om der i forhold til slutanvendelse kan opstå kritiske sikkerheds- eller driftstekniske situationer, hvis tysk gas introduceres i Danmark. Vurderingen er opdelt på anvendelsesteknologier og omfatter - for så vidt angår større procesanlæg og turbiner - kun det Sønderjyske område. Det er DGCs umiddelbare opfattelse, at introduktion af tysk gas af Heidenau-kvalitet ikke umiddelbart giver anledning til sikkerhedskritiske situationer mht. slutanvendelse. Dette er også Sikkerhedsstyrelsens vurdering for så vidt som wobbeindexet (øvre) er højere end 50,8 MJ/m 3 n. Kedelanlæg For såvel små som store kedelanlæg vurderes, at en ændring fra Nordsøgas til Heidenaugas generelt er uden sikkerhedsmæssige konsekvenser. I forbindelse med introduktioner af gas fra Syd Arne feltet blev indreguleringsproceduren for kedler ændret pga. gassens højere Wobbeindex. Introduktionen af Heidenaugas, som har et lavere Wobbeindex, vurderes derfor at nødvendiggøre en revision af Vejledningen for indregulering af især følsomme installationer, som fx gasblæseluftbrændere. Disse kan - såfremt den nuværende vejledning anvendes mens de indregules eller serviceres, mens Heidenaugas anvendes få en kritisk indregulering. DGC undersøger pt. de præcise konsekvenser af at indregulere kedlerne på Heidenaugas. Såfremt der er behov for en ny Vejledning udsender DGC denne, ligesom kedelleverandørerne informeres om, at der kan være behov for at justere de produktspecifikke procedurer for indregulering. Den generelle effekt for kedleranlæg uden automatisk regulering af luftoverskud, vil være et lidt større røggastab ved overgang til Heidenaugas. Proces For visse anlæg bør driftspersonalet informeres om muligheden for ændret gaskvalitet, så yderligere oplysninger om konsekvenserne kan indhentes hos udstyrsleverandøren.

3 DGC-notat Konsekvenser af ændret gaskvalitet, juni /19 Generelt vurderes der ikke at være sikkerhedstekniske problemer i forbindelse med ændringer i gaskvaliteten, men i nogle tilfælde kan ændringerne have indflydelse på produktkvaliteten. Fx i processer med præcise krav til flammetemperatur og flammeform eller røggassammensætning, jævnfør Bilag 2. Gasmotorer Mht. gasmotorerne vurderes ingen sikkerhedsmæssige konsekvenser af skift i gaskvalitet. På gasmoteranlæggene er der en nøje overvågning af driftsforholdene og ændringer i gassens sammensætning vil hurtigt blive observeret. Der er over 100 gasmotoranlæg i det Sønderjyske område. Gasturbiner For de 2 mest udsatte anlæg synes Heidenaugassen ikke at give problemer. Generelt bør ændringer i gaskvalitet undersøges på anlægsnuiveau. Anlægsejere og anlægsleverandører vil typisk have tilstrækkelig viden om disse forhold til selv at foretage evt. foranstaltninger. Også på turbineanlæg vil ændringer i gaskvalitet hurtigt registreres. Odorant Ændringen i gaskvaliteten vurderes ikke at have betydning for odoranttilsætningen. CO 2 CO 2 emissionen per energienhed reduceres med ca. 0,5 % ved skift til Heidenaugas, hvilket kan få betydning for CO 2 certificerede gaskunder. Disse forhold håndteres af Energistyrelsen. Information Mange større gaskunder vil registrere ændringer i gaskvalitet og i mange tilfælde vurderes det hensigtsmæssigt at informere om evt. ændringer på forhånd. DONG Distribution har tilkendegivet, at det er muligt at få kontaktinformation til de relevante større gasforbrugere i Sønderjylland.

4 DGC-notat Konsekvenser af ændret gaskvalitet, juni /19 2 Forventet gaskvalitet Nedenfor ses de sidste to års udvikling i Heidenaugaskvaliteten. Wobbeindexet har i de sidste to år ligget i intervallet ca. 50,5 55,1 MJ/m 3 n, med en faldende tendens i det sidste halve år. Heidenau gaskvalitet timeværdier 55,5 55,0 Wobbe MJ/m3 54,5 54,0 53,5 53,0 52,5 52,0 51,5 51,0 50,5 ny grænse Gasreglement 50,0 jun- 05 sep- 05 dec- 05 mar- 06 jun- 06 sep- 06 dec- 06 mar- 07 Sikkerhedsstyrelsen skal iht. Gasreglementet Afsnit A, Bilag 1A punkt 5.3 godkende forsyning med naturgas, som har et Wobbeindeks uden for området 51,9-55,8 MJ/m n 3. Sikkerhedsstyrelsen har i brev af 29. marts 2007 godkendt import af gas med wobbeindex i intervallet 50,8-55,8 MJ/m n 3, idet de nuværende grænser i Gasreglementet forventes ændret i overensstemmelse hermed. Vurderinger i dette notat er baseret på baggrund af en Heidenaugaskvalitet, som anført i bilag 1. 3 Konsekvenser for gasanvendelse Følgende gasanvendelsesteknologier er vurderet: Mindre gasapparater Større kedelanlæg Proces og industri Gasmotorer Gasturbiner

5 DGC-notat Konsekvenser af ændret gaskvalitet, juni / Mindre kedelanlæg (villa) Mindre gasapparater er enten indstillet til en bestemt gaskvalitet ( normalt G20 ) eller også indreguleres de til aktuel gaskvalitet, når apparatet (fx villakedel) opstilles eller serviceres. Indreguleringen sker med en margin, således at mindre udsving i gaskvalitet ikke fører til fejlfunktion eller COdannelse over serviceperioden. Da Heidenaugas forbruger mindre ilt per volumenenhed end Nordsøgas, vil en kedel indreguleret på Nordsø-gas, få højere O 2 % i røggassen, når den forsynes med Heidenaugas. Dette er ikke kritisk og vil blot medføre en anelse større røggastab. Indreguleres kedlen til Heidenaugas er situationen omvendt: Ved skift til Nordsøgas vil O 2 i røggassen falde. Overslagsberegning viser et fald i O 2 % på 0,5 1,8 afhængig af brændertype. I praksis vil kedlen være indreguleret med en sikkerhedsmargin (højere O 2 % end nødvendigt), men det vurderes alligevel, at faldet i O 2 % i nogle tilfælde kan være tilstrækkeligt til en væsentlig CO dannelsen hvilket potentielt er en sikkerhedsrisiko. Løsningen på dette problem er, at indreguleringen udføres med en sikkerhedsmargin, som tager højde for en større variation i gaskvaliteten end tidligere. Kedelleverandørerne må give de produktspecifikke retningslinier herfor. Det undersøges pt. hvorledes den eksisterende vejledning for indregulering af gasblæseluftbrændere (DGC Vejledning nr. 2) skal justeres. En nærmere gennemgang af kedeltyper og konsekvenser er beskrevet i Bilag 3 og Bilag 4. Reduktionen i wobbeindex vil typisk betyde en reduktion i kedlernes maksimale effekt på 1-2 kw. For øvrige gasapparater forudses ikke problemer med varierende gaskvalitet.

6 DGC-notat Konsekvenser af ændret gaskvalitet, juni / Større kedelanlæg Udstyrsleverandørerne forudser ikke problemer i forbindelse med ændringer i gaskvaliteten, jævnfør interview i bilag 2. Forholdene for større kedler er stort set som for de små kedler. Dog forventes, at der i den eksisterende kedelpopulation for større kedler er en større andel gasblæsluftbrændere end for de mindre kedler. På gasblæseluftbrændere er den anvendte luftmængde koblet til gasspjældets stilling. Ifald gassen har lavere Wobbeindex (som Heidenau), vil der for en given gasspjældsindstilling indfyres mindre effekt, hvorved luftmængden bliver relativt større. Dette giver øget sikkerhed mod understøkiometrisk forbrænding (CO dannelse), et forøget røggastab og forventeligt lavere NO X emission. Ifald der indreguleres på Heidenaugas og siden (med uændret indstilling) anvendes Nordsøgas, vil sikkerhedsmargin være mindsket mht. for høj CO og/eller ufuldstændig forbrænding (samme situation som for små kedler). Nogle større kedler har automatisk reguleringsudstyr (O 2 måling i røggas), som kan kompensere for ændringer i gaskvalitet, men ellers er løsningen som for mindre kedelanlæg. Dvs.: At der ved indreguleringen tages højde for en større variation i gaskvalitet end tidligere. Dette medfører, at DGC Vejledning nr. 5 skal tilpasses. Kaskadeopbyggede anlæg (mange små kedler i en installation) behandles som selvstændige små kedler. Såfremt der er anlæg der udnytter den eksisterende kapacitet fuldt ud, vil skiftet til Heidenaugas medføre en mindre effektnedgang.

7 DGC-notat Konsekvenser af ændret gaskvalitet, juni / Proces og industri Denne gruppe rummer den største variation i anvendelsesteknologi. Nogle anlæg har reguleringsudstyr, der kan kompensere for variationer, mens andre anlæg blot er indreguleret til en bestemt gaskvalitet. Gruppen er karakteriseret ved, at ændringer i forbrændingsprocessen eller brændslet kan have direkte indflydelse på slutproduktets kvalitet. I forhold til produktkvalitet vurderes de mest kritiske produktioner at være dem, der anvender reducerende atmosfære (fx keramikovne og blankglødningsovne). De fleste af disse gaskunder kan formentlig selv eller i samarbejde afhjælpe evt. gener af varierende gaskvalitet. Gasforbrugere med meget temperaturfølsomme processer eller med processer hvor røggassen anvendes direkte vil formentlig selv kunne registrere ændringer i gaskvalitet. I processer (automatiske) hvor der er præcise krav til flammekernen (fx ved lodning og afgratning), er der behov for opmærksomhed på produktkvaliteten. Den generelle vurdering (jævnfør Bilag 2) er, at der ikke opstår sikkerhedstekniske problemer for procesteknisk og industriel anvendelse af gas. 3.4 Gasmotorer Gasmotorer anvendt i forbindelse med kraftvarmeproduktion regulerer den indfyrede effekt efter tilbagemelding vedr. øjeblikkelig elproduktion. Dvs., at en gas med et ændret Wobbetal ikke umiddelbart fører til en over- eller under- belastning. Motorerne styrer ofte forbrændingsluftmængden efter en temperaturstyring, til tider suppleret med en række andre målinger. Hermed vil der ej heller mht. dette ske overbelastning af anlægget. Langt størstedelen af de gasmotorer, der anvendes til kraftvarmeproduktion, er udstyret med bankesensorer, som beskytter motorerne mod ændringer i gassens sammensætning (metantal). Heidenaugassen har højere metantal (Mz ca ) end den vanligt leverede danske naturgas med metantal (MZ) ca

8 DGC-notat Konsekvenser af ændret gaskvalitet, juni /19 Anlægsejerne vil derfor, såfremt motoren er indstillet til en fast margin for til kritisk bankning, forventeligt opleve samme driftsikkerhed og forbedret performance (elvirkningsgrad) ud at anlægget. Yderligere detaljer er anført i Bilag Gasturbiner Gasturbiner er tilkoblet højtryks-distributionssystemet, dvs. stålledninger. Generelt vil gasturbiner kunne anvende mange typer ganske forskellige gasser, de skal blot fra starten være tilpasset disse. Hvorvidt Heidenaugassen måtte være kritisk eller frembyde problemer i turbinerne/brændkamrene, kan kun fabrikanterne eller leverandørerne svare på. For de anlæg i Sønderjylland, som berøres af ændringerne i gaskvaliteten er der ifølge leverandøren ikke umiddelbart problemer hermed, jævnfør Bilag 5. 4 Anbefalet opfølgning På baggrund af den udførte analyse og de gennemførte test anbefales: At udviklingen i gaskvaliteten fra Tyskland løbende følges, da udviklingen i det foregående år tyder på et faldende wobbeindex, som pt. ligger tæt på den af Sikkerhedsstyrelsens nye anbefalede nedre grænse. At kedelleverandører, gasteknikere og vvs-servicemontører informeres om at være opmærksomme på de særlige forhold, der kan opstå i forbindelse med indregulering af apparater, samt at de anvender de opdaterede vejledninger for indregulering. At større kunder (kraftvarmeværker og proceskunder) orienteres om variationer i gaskvaliteten, idet mange af disse kunder forventeligt vil observere denne variation når den forekommer. Overvågning via iltstyringssystemer kan evt. blive attraktive for større anlæg.

9 DGC-notat 9/19 Bilag 1 Gaskvalitet Baggrund for vurdering: Gas Quality Ellund - reverse flow condition Heidenau gas compositions Station Heidenau - PGC Daten 11. to 18. Dec 2007 Gaschromatographische Analyse Stoffwerte berechnet nach DIN Station Heidenau - PGC Daten 12. to 19. Feb 2007 Gaschromatographische Analyse Stoffwerte berechnet nach DIN Methan CH 4 89,796 Mol % Brennwert H s,n 11,532 kwh/m³ Ethan C 2H 5,173 Mol % Heizwert H 10,419 kwh/m³ 6 i,n Propan C 3H 8 1,356 Mol % Dichte Rho N 0,8026 kg/m³ iso-butan ic 4H 10 0,195 Mol % rel. Dichte d 0,6208 n-butan nc 4H 10 0,246 Mol % Wobbewert W s,n 14,637 kwh/m³ neo-pentan neoc 5H 12 0,000 Mol % Methanzahl Mz 79 iso-pentan ic 5H 12 0,055 Mol % n-pentan nc 5H 12 0,037 Mol % C6+ C 6+ 0,032 Mol % Stickstoff N 2 2,128 Mol % Kohlendioxid CO 2 0,982 Mol % Methan CH4 89,712 Mol % Brennwert Hs,n 11,283 kwh/m³ Ethan C2H6 5,136 Mol % Heizwert Hi,n 10,189 kwh/m³ Propan C3H8 0,880 Mol % Dichte RhoN 0,7970 kg/m³ iso-butan ic4h10 0,104 Mol % rel. Dichte d 0,6165 n-butan nc4h10 0,139 Mol % Wobbewert Ws,n 14,370 kwh/m³ neo-pentan neoc5h12 0,000 Mol % Methanzahl Mz 82 iso-pentan ic5h12 0,028 Mol % n-pentan nc5h12 0,019 Mol % C6+ C6+ 0,015 Mol % Stickstoff N2 2,773 Mol % Kohlendioxid CO2 1,196 Mol % Station Heidenau - PGC Daten 26. to 5. Mar 2007 Analyse Stoffwerte Gaschromatographische berechnet nach DIN Methan CH4 89,992 Mol % Brennwert Hs,n 11,217 kwh/m³ Ethan C2H6 4,888 Mol % Heizwert Hi,n 10,128 kwh/m³ Propan C3H8 0,794 Mol % Dichte RhoN 0,7939 kg/m³ iso-butan ic4h10 0,082 Mol % rel. Dichte d 0,6140 n-butan nc4h10 0,113 Mol % Wobbewert Ws,n 14,314 kwh/m³ neo-pentan neoc5h12 0,000 Mol % Methanzahl Mz 84 iso-pentan ic5h12 0,020 Mol % n-pentan nc5h12 0,015 Mol % C6+ C6+ 0,010 Mol % Stickstoff N2 2,863 Mol % Kohlendioxid CO2 1,225 Mol % Station Heidenau - PGC Daten 5. to 12. Mar 2007 Analyse Stoffwerte Gaschromatographische berechnet nach DIN Methan CH4 89,838 Mol % Brennwert Hs,n 11,165 kwh/m³ Ethan C2H6 5,111 Mol % Heizwert Hi,n 10,081 kwh/m³ Propan C3H8 0,642 Mol % Dichte RhoN 0,7936 kg/m³ iso-butan ic4h10 0,052 Mol % rel. Dichte d 0,6138 n-butan nc4h10 0,072 Mol % Wobbewert Ws,n 14,251 kwh/m³ neo-pentan neoc5h12 0,000 Mol % Methanzahl Mz 85 iso-pentan ic5h12 0,010 Mol % n-pentan nc5h12 0,008 Mol % C6+ C6+ 0,004 Mol % Stickstoff N2 2,861 Mol % Kohlendioxid CO2 1,402 Mol % BEB-OPC, Gr Mar 2007.ppt 1!" #!!" $!! " % & ' (" ) " $ * Dansk gas Gasreglement Heidenau 2003 Wobbe indeks variationer (kwh/nm3) DVGW 13, , , Konsekvenser af Heidenaugas i Danmark

10 DGC-notat Konsekvenser af ændret gaskvalitet, juni /19 Bilag 2 Redegørelse større anlæg Talt med Henning Søegaard, Weishaupt, HS mente ikke, at den ændrede gaskvalitet har betydning for almindelige større gasblæseluftbrændere, da man ved indreguleringen kan tage hensyn til svingningerne i gaskvalitet eller montere et O 2 -reguleringsanlæg. Ved nogle low-no x brændere kunne det tænkes, at der kan opstå forøgede CO-forekomster. Enkelte O 2 -styringsanlæg kan i visse tilfælde komme ud af range og gå på fejl, hvis de er indreguleret snævert. Talt Med Jens Peter Degn, Gastech-Energi, 15/ Gastech-Energi sælger nu Ellipse-brændere og før dette Maxon-brændere. De fleste brændere, Gastech-Energi leverer, bruges til luftopvarmning, og de er derfor ganske ukritiske. Man har ikke erfaring for, at de meget få højtemperaturanlæg, man har set gennem tiden, skulle give anledning til problemer, men henviste til Elster, som har mere erfaring med højtemperaturanlæg. Talt med Jens Raur Larsen, Elster, Elster sælger mest Kromschröder-brændere. Man har ikke erfaring for, at ovne med reducerende atmosfærer kunne give anledning til problemer. Hvor blankglødning og/eller indhærdningsatmosfære er kritisk, anvender man indirekte opvarmning (fx gløderørsbrændere) samt en inert luftart som beskyttelsesgas. Talt med Henrik Jørgensen, Maxon Maxon Danmark har ikke kendskab til processer, der kan være følsomme over for svingende gaskvalitet. Procesbrændere kører normalt rimeligt groft med et større luftoverskud, end det der kendes fra brændere til kedler.

11 DGC-notat Konsekvenser af ændret gaskvalitet, juni /19 Han ville sende en forespørgsel til sin tekniske chef i Belgien vedrørende spørgsmålet. Industrielle processer generelt Bjarne Spiegelhauer Generelt anvendes 95 % af procesbrændere til opvarmning af luft. Dette betyder, at en varierende gaskvalitet ingen indflydelse har. Der findes imidlertid nogle enkelte gløde-/hærde- og indvarmningsovne samt keramiske ovne, hvor man brænder med reducerende atmosfærer. Det er imidlertid erfaringen, at man altid har en rimelig stor margin til det punkt, hvor forbrændingen kan risikere at blive overstøkiometrisk. Lidt afhængig af ovnens konstruktion og beskaffenhed (tæthed) brænder man med et passende højt CO-indhold. Hvis man på forhånd ved, at man kan risikere en tyndere gaskvalitet, kan man tage hensyn hertil ved indreguleringen. Energimæssigt og sikkerhedsmæssigt betyder niveauet af CO i ovnen ikke så meget, da man ofte færdigbrænder røggassens indhold af CO et andet sted i ovnen, hvor der er tilført luft. Dette er ofte ved ovnens indgang tunnelovne, hvor energien bruges til at forvarme produktet. I batchovne kan man dog risikere at spilde energien, hvis man ikke har en efterbrænder og en udstødningskedel til at genanvende energien. På industrielle keramiske ovne er forholdene de samme som ovenfor nævnt, men man kan ikke udelukke, at små ovne hos de mere kunstneriske keramikere måske kan give anledning til problemer, da disse ofte bruger COindholdet i røggassen til at farvetone keramikken. Angående nedgangen i belastning ved den ændrede gaskvalitet vil det kun i meget få tilfælde kunne tænkes, at der ikke vil være tilstrækkelig varmekapacitet. Procesbrændere er generelt meget fleksible og har normalt en stor overkapacitet.

12 DGC-notat 12/19 Bilag 3 Redegørelse mindre kedler / Bjarne Spiegelhauer De ændringer i gaskvaliteten, som kan vise sig, når der kommer Heidenaunaturgas i det danske gassystem, kan påvirke såvel gasblæseluftbrændere som gaskedler med premix-brændere på det danske villamarked. Derimod forventes det ikke, at traditionelle gaskedler med atmosfæriske brændere vil give problemer, da disse er meget lidt følsomme over for variationer i gaskvaliteten og er afprøvet med testgasser, der ligger langt ude over de her forventede variationer. Disse traditionelle gaskedler er også indreguleret efter dysetryksmetoden og ikke efter forbrændingskvaliteten, hvorfor referencepunktet for indreguleringen er fikseret. Hvis en gasblæseluftbrænder får for lidt luft, vil den udvikle CO i forbrændingsprodukterne. Hvis brænderen får for meget luft, vil flammen afkøles så meget, at der også vil blive dannet CO. Ved indregulering af gasbrændere anvender man kippunktmetoden, som er beskrevet i DGC-vejledning nr. 2, og som indgår i Gasreglement A. Denne vejledning beskriver, hvordan man finder en brænder/kedelsystems kippunkt (hvor CO-koncentrationen stiger kraftigt) og ud fra dette punkt tilfører brænderen så meget ekstra luft, at man har en sikkerhed for, at brænderen kan arbejde uden CO-dannelse til næste serviceeftersyn. Gennem perioden til næste serviceeftersyn vil luftoverskuddet aftage lidt, efterhånden som brænderens luftveje tilsmudses. I det ekstra luftoverskud, som vejledningen foreskriver, tages der også højde for klimatiske ændringer (skorstenstræk og lufttryk), tilladte ændringer i gastryk og den nuværende tilladte variation i naturgaskvaliteten. I dag anbefaler man at tillægge 3,5 procentpoint til den O 2, man finder ved kippunktet. Før Syd Arne-gassen kom på tale, blev der kun anbefalet 2,5 procentpoint. Det forholdsvist høje tillæg af O 2 betyder for nogle gasblæseluftbrændere, at de kommer lidt tæt på det punkt, hvor CO-koncentrationen igen kan stige, men som nævnt ovenfor flytter O 2 -procenten sig nedefter med tiden Konsekvenser af Heidenaugas i Danmark

13 DGC-notat Konsekvenser af ændret gaskvalitet, juni /19 Hvis man i en given situation har indreguleret gasbrænderen på den nuværende naturgas, og forbrændingen har lagt sig lidt tæt på det punkt, hvor luftoverskuddet får CO-procenten til at stige, kan man risikere CO-dannelse, hvis gassen skifter til Heidenaukvaliteten. Hvis man har indreguleret gasblæseluftbrænderen på Heidenaugassen, vil det betyde, at luftoverskuddet - og dermed marginalerne - vil blive reduceret, hvis man går tilbage til den normale naturgaskvalitet, for ikke at tale om Syd Arne-kvaliteten. Hvis man kan være sikker på, at man ikke kommer tilbage til Syd Arnetilstande i de berørte geografiske områder, kan man udarbejde en særlig vejledning, der anbefaler et mindre O 2 -overskud. På sigt - hvor man permanent ønsker at kunne levere naturgas med et meget større variationsområde - må man erkende, at gasblæseluftbrænderens dage til små villafyr er talte. For gaskedler med indbyggede premix-brændere er situationen ikke helt så entydig. For nogle år siden havde vi problemer med, at den danske naturgaskvalitet med dens høje Wobbetal gav anledning til såvel tilbagebrænding i brænderne samt overhedning af varmevekslerne. Producenterne har dog siden fået løst disse problemer ved dels nykonstruktioner af brænderne, ændrede indreguleringsparametre samt påbygning af udstyr, der selv tilpassede brænderens gas/luftforhold, afhængigt af forbrændingskvaliteten (Scot-systemer, CO-sensorer o. lign.) Hvor der var tale om ændrede indreguleringsparametre, valgte kedelleverandørerne at kræve, at alle kedler skulle indreguleres til et i installationsvejledningen beskrevet O 2 - (CO 2 -) niveau. Sikkerhedsstyrelsen bifaldt dette, til trods for at man i EU-standarden havde lagt op til, at alle gaskedler skulle være indreguleret fra fabrikken på en G20-gas. De nævnte problemer har typisk gjort sig gældende, når kedlen modulerer ned til minimumsydelse. Her sker typisk det, at udstrømningshastigheden på den premixede gas/luftblanding er langsom, samt at den lavere mængde ikke køler brænderen så godt som ved maksimumydelse. Normalt skal udstrøm-

14 DGC-notat Konsekvenser af ændret gaskvalitet, juni /19 ningen af gas/luftblandingen være i størrelsesorden som forbrændingsluften, hvorfor man kan se, at gasbrænderens flamme trækker sig ind på brænderfladen med risiko for at overhede brænderen eller direkte slå tilbage. Da udstrømningshastigheden i sagens natur ikke kan være den samme på maksimumydelse som på minimumsydelse, må man regulere gas/luftforholdet, således at forbrændingshastigheden sænkes på minimumsydelsen, lige som man har lavet forskellige konstruktive tilpasninger, så overhedning og tilbagebrænding minimeres. Derfor ser man ofte, at O 2 - procenten er lavere på minimumsydelse end på maksimumydelse. Ved at tilføre en gas med lavere brændværdi end den normale naturgas, kan dette luftoverskud øges med risiko for frablæsninger (flammeløft), der ud over at give dårligere energiøkonomi også kan løfte flammen helt fra brænderfladen, hvorved den mister sit ioniseringssignal helt eller periodevis med driftsstop til følge. Det kan ikke på forhånd afgøres, hvilke kedler det drejer sig om, lige som det ikke på forhånd kan anslås, om ovennævnte sker ved den forholdsvis lille ændring, der vil forekomme med den nye gas. Der gennemføres derfor en vejledende laboratorietest, hvor man indregulerer nogle gasforbrugende apparater, som på forhånd er kendt som følsomme for tilbageslag, på Heidenaugassen. Derefter testes apparaterne på normal naturgas uden at der ændres på indreguleringen. Dette kan give en orientering om, hvor meget apparaterne flytter sig i forbrændingskvaliteten og termisk belastning samt vise, om ioniseringssignalet ændres for gaskedler med premix-brændere. Herved kan man danne sig et overblik over, hvor følsomme apparaterne i virkeligheden er. Ud fra en diskussion med Sikkerhedsstyrelsen kan man så vurdere, om de sikkerhedsmæssigt ønskede marginaler stadig er intakte. Det skal bemærkes, at en tilsvarende større undersøgelse blev gennemført, da man skulle vurdere konsekvenserne af Syd Arne gassen.

15 DGC-notat Konsekvenser af ændret gaskvalitet, juni /19 I forbindelse med undersøgelse af konsekvenserne af EASEE-gas specifikationen gennemføres ligeledes et grundigt måleprogram, som skal klarlægge evt. konsekvenser af et større variationsområde for den fremtidige gaskvalitet.

16 DGC-notat 16/19 Bilag 4 Procedure for test af små gaskedler konsekvens med Heidunau-gas Gas I = Naturgas Gas II = Heidunau-gas Ved alle forsøg registreres lufttryk, luftfugtighed samt gasmængde Gasblæseluftbrænder : Brændere BOX og weishauptwg Find nedre og øvre kippunkt på gas I og skift over til Gas II Registre O2 % og CO % Kippunktet defineres som : Nedre = hurtig stigning af CO Øvre = samme som ovenfor men ellers 1000ppm Forsøget gennemføres både på maks og min belastning Kedler med premixbrænder : På begge gastyper foretages : Indreguler til den O2 % som fabrikanten foreskriver på maks/min Skift gastype og mål de nye O2 % Dette foretages med begge gastyper. Bemærk flamme og brænderens farve (overflade glødning) Efter ovennævnte test reduceres O2 % gradvis til brænderen gløder Kontroller både på max og min Konsekvenser af Heidenaugas i Danmark

17 DGC-notat 17/19 Bilag 5 Redegørelse kraftvarmeanlæg / Jan de Wit Gasturbiner: Gasturbiner er tilkoblet højtryksdistributionssystemet, dvs. stålledninger. På strækningen fra den tyske grænse op mod gasknudepunkt Egtved, er der DGC bekendt alene tilkoblet: Sønderborg Kraftvarme (1 stk. LM 6000, 41 MWe) Brd. Hartmann, Tønder (industrielt kraftvarme anlæg, 2 stk. EGT Typhoon i alt 13 MWe) Begge disse anlæg er leveret og serviceres af firmaet Hans Kjellerup (HKJ) i Esbjerg, nu en del af Siemens. Der er d. 23/3 rettet henvendelse til HKJ for at få en umiddelbar reaktion på hvorvidt Heidenaugas vil kunne udgøre et sikkerheds- eller driftsmæssigt problem for de nævnte 2 (teknisk forskellige) gasturbine installationer. Svaret foreligger endnu ikke. Generelt vil gasturbiner kunne anvende mange typer ganske forskellig gas, de skal blot fra starten være tilpasset disse. Hvorvidt Heidenaugassen måtte være kritisk eller frembyde problemer i turbinerne/brændkamrene vil faktisk kun fabrikanten kunne svare på og svar må derfor afventes. Går man lidt længere op i Jylland, vil de næste gasturbineanlæg være: Fredericia Bryggeri (1 stk EGT Tornado 6,5 MWe) Gasbehandlingsanlæg Nybro (fabrikat Solar 1 stk a ca. 5 MWe)) Horsens Kraftvarmeværk (1 stk LM 2500, 25 MWe) Ølgod ( 1 stk Allison/Centrax i alt 3,7 MWe) På Fyn findes to gasturbine anlæg (Roulund samt Kommunekemi Nyborg). På Roulund er gasforsyningen afbrudt, og turbinen nedtages formentlig. Kommunekemi kører kun sjældent med anlægget Konsekvenser af Heidenaugas i Danmark

18 DGC-notat Konsekvenser af ændret gaskvalitet, juni /19 Alle disse anlæg er tilkoblet efter gasknudepunkt Egtved og/eller på den streng der kommer fra den danske del af Nordsøen, hvorfor det ikke umiddelbart vurderes at disse i fuldt omfang berøres af Heinenaugas. Gasmotorer Ændret Wobbetal: Gasmotorer i forbindelse med kraftvarmeproduktion regulerer DGC bekendt alle på den indfyrede effekt efter tilbagemelding vedr. øjeblikkelig elproduktion. Dvs. at en gas med et ændret Wobbetal ikke umiddelbart fører til en over- eller under- belastning. Motorerne styrer ofte forbrændingsluftmængden efter en temperaturstyring, til tider suppleret med en række andre målinger. Hermed vil der ej heller mht. dette ske overbelastning af anlægget. Andet: Langt størstedelen af gasmotorer i forbindelse med kraftvarmeproduktion er udstyret med bankesensorer. Dette betyder at driftsindstillinger (tændingstidspunkt, evt. last) løbende tilpasses så der hele tiden opnås en fastsat sikkerhed/margin mod kritisk bankning. Dette betyder at motoren vil tilpassse sig Heidenaugassen med samme bankningssikkerhed som vanligt. Heidenaugassen synes iht. til de modtagne analyser at have en højere bankningsresistens (metantal Mz) end den oftest leverede danske gas. Anlægsejerne vil derfor, når motoren indstiller fast margin for til kritisk bankning, forventeligt opleve at få samme driftsikkerhed og forbedret performance (elvirkningsgrad) ud af anlægget. Ifald der er motorer uden sådan bankningsovervågning installeret i det aktuelle geografiske område vil disse forventligt arbejde med højere sikkerhed mod ødelæggende bankning, da Heidenaugassen har højere metantal (Mz ca ) end den vanligt leverede danske naturgas med metantal (MZ) ca Der er over 15 gasmotorfabrikater repræsenteret med i alt mere end 25 gasmotor serier/typer. De 4 af leverandørerne er dog på landsplan markeds-

19 DGC-notat Konsekvenser af ændret gaskvalitet, juni /19 førende. DGC foreslår, at disse kontaktes for vurdering af Heidenaugassen. Herudover sendes brev med anmodning om tilbagemelding til alle øvrige.