Reburning. Reburning med naturgas på kulst0vsfyrede kedler. Potentiale i Danmark. Annematte Norregaard OK-TEKNIK. Nordisk Gasteknisk Center



Relaterede dokumenter
Afprøvning af InVentilate Ventilationssystem

Statistical information form the Danish EPC database - use for the building stock model in Denmark

Vores mange brugere på musskema.dk er rigtig gode til at komme med kvalificerede ønsker og behov.

Small Autonomous Devices in civil Engineering. Uses and requirements. By Peter H. Møller Rambøll

Privat-, statslig- eller regional institution m.v. Andet Added Bekaempelsesudfoerende: string No Label: Bekæmpelsesudførende

DONG-område Resten af landet

Application form for access to data and biological samples Ref. no

Engelsk. Niveau D. De Merkantile Erhvervsuddannelser September Casebaseret eksamen. og

DANSK DANish helpdesk

Black Jack --- Review. Spring 2012

Trolling Master Bornholm 2012

OCD DTU. Screening of aluminium in the offshore industry. Screening. DOC. NO. dokument 1 March 2007

User Manual for LTC IGNOU

Bredbåndskapacitetskrav0i0accesne1et,0en0analyse0af0 bredbåndsbehov0i0danmark0i0et020200perspek<v

Unitel EDI MT940 June Based on: SWIFT Standards - Category 9 MT940 Customer Statement Message (January 2004)

BILAG 8.1.B TIL VEDTÆGTER FOR EXHIBIT 8.1.B TO THE ARTICLES OF ASSOCIATION FOR

Aktivering af Survey funktionalitet

TM4 Central Station. User Manual / brugervejledning K2070-EU. Tel Fax

ANNONCERING AF CYKELTAXAHOLDEPLADSER I RØD ZONE OG LANGELINIE

Danish Language Course for International University Students Copenhagen, 12 July 1 August Application form

Help / Hjælp

IBM Network Station Manager. esuite 1.5 / NSM Integration. IBM Network Computer Division. tdc - 02/08/99 lotusnsm.prz Page 1

Nyhedsmail, december 2013 (scroll down for English version)

Cross-Sectorial Collaboration between the Primary Sector, the Secondary Sector and the Research Communities

Basic statistics for experimental medical researchers

TEKNIK OG MILJØ Center for Byudvikling og Mobilitet Aarhus Kommune

GUIDE TIL BREVSKRIVNING

Dagens tema. Kompetencemæssigt begiver vi os ud i de teknologiske forventninger fra Cloud computing til Robotteknologi og programmering

USERTEC USER PRACTICES, TECHNOLOGIES AND RESIDENTIAL ENERGY CONSUMPTION

SDHplus Solar District Heating in Europe

Notat om grænseværdier for NO x og CO for naturgas- og gasoliefyrede. kw til 50 MW (indfyret effekt) JUNI 1999

Info og krav til grupper med motorkøjetøjer

Studieordning del 3,

Sport for the elderly

Appendix 1 Properties of Fuels

Avancerede bjælkeelementer med tværsnitsdeformation

Trolling Master Bornholm 2016 Nyhedsbrev nr. 7

H2020 DiscardLess ( ) Lessons learnt. Chefkonsulent, seniorrådgiver Erling P. Larsen, DTU Aqua, Denmark,

Baltic Development Forum

Danish Language Course for Foreign University Students Copenhagen, 13 July 2 August 2016 Advanced, medium and beginner s level.

Resource types R 1 1, R 2 2,..., R m CPU cycles, memory space, files, I/O devices Each resource type R i has W i instances.

Handelsbanken. Lennart Francke, Head of Accounting and Control. UBS Annual Nordic Financial Service Conference August 25, 2005

Engelsk. Niveau C. De Merkantile Erhvervsuddannelser September Casebaseret eksamen. og

Project Step 7. Behavioral modeling of a dual ported register set. 1/8/ L11 Project Step 5 Copyright Joanne DeGroat, ECE, OSU 1

UNISONIC TECHNOLOGIES CO.,

Danish National Birth Cohort (DNBC)

En god Facebook historie Uddannelser og valgfag målrettet datacenterindustrien!?

Aalborg Universitet. Høringskommentarer vedr. 3D CAD manual 2007 Christiansson, Per Lennart; Svidt, Kjeld. Publication date: 2006

Special VFR. - ved flyvning til mindre flyveplads uden tårnkontrol som ligger indenfor en kontrolzone

South Baileygate Retail Park Pontefract


Udfordringer med indeklima ved energirenovering

Molio specifications, development and challenges. ICIS DA 2019 Portland, Kim Streuli, Molio,

Linear Programming ١ C H A P T E R 2

statusrapport for methanudslip fra naturgasanlceg i de nordiske lande

Udforskende og Eksperimenterende Læring med LEGO (UE2L)

Transforming DONG Energy to a Low Carbon Future

Portal Registration. Check Junk Mail for activation . 1 Click the hyperlink to take you back to the portal to confirm your registration

Bilag J - Beregning af forventet uheldstæthed på det tosporede vejnet i åbent land Andersen, Camilla Sloth

Fejlbeskeder i SMDB. Business Rules Fejlbesked Kommentar. Validate Business Rules. Request- ValidateRequestRegist ration (Rules :1)

CONNECTING PEOPLE AUTOMATION & IT

Sortering fra A-Z. Henrik Dorf Chefkonsulent SAS Institute

Dumped ammunition - an environmental problem for sediment management?

Autodesk Simulation. Torben Christensen Niels Riis Christensen NTI CADCenter A/S

Trolling Master Bornholm 2016 Nyhedsbrev nr. 8

PlanEnergi. Independent consultant Established in 1983 Specialised in:

Application form for access to data and biological samples Ref. no

Fremtidens brugerinstallationer for fjernvarmen. Jan Eric Thorsen, Director DHS Application Centre and HEX research, Danfoss Heating

GREEN KEY GREEN DREAMS

DENCON ARBEJDSBORDE DENCON DESKS

Quality indicators for clinical pharmacy services

On-board emission measurements NO X. Erik Fridell

l i n d a b presentation CMD 07 Business area Ventilation

Nordisk Tænketank for Velfærdsteknologi

Slot diffusers. Slot diffusers LD-17, LD-18

QUICK START Updated:

Sikkerhed & Revision 2013

United Nations Secretariat Procurement Division

NO x -gå-hjem-møde. Per G. Kristensen pgk@dgc.dk I N T E L L I G E N T G A S T E C H N O L O G Y. NOx-gå-hjem-møde maj 2013

SKEMA TIL AFRAPPORTERING EVALUERINGSRAPPORT

extreme Programming Kunders og udvikleres menneskerettigheder

Hudevad P200. Technical datasheet

Application form for access to data and biological samples Ref. no

PARALLELIZATION OF ATTILA SIMULATOR WITH OPENMP MIGUEL ÁNGEL MARTÍNEZ DEL AMOR MINIPROJECT OF TDT24 NTNU

Trolling Master Bornholm 2014

Forslag til implementering af ResearcherID og ORCID på SCIENCE

QUICK START Updated: 18. Febr. 2014

Gas og el det perfekte mix

ATEX direktivet. Vedligeholdelse af ATEX certifikater mv. Steen Christensen

Bilag. Resume. Side 1 af 12

Business Rules Fejlbesked Kommentar

ADMISSION REQUIREMENTS for Nordic Urban Planning Studies

To the reader: Information regarding this document

INDUSTRIALIZATION PROJECT MANAGER

SEPA Direct Debit. Mandat Vejledning Nets Lautrupbjerg 10 DK-2750 Ballerup

Trolling Master Bornholm 2014

Ny metode til at indsamle interviewdata om rejser med overnatning. Linda Christensen

The purpose of our Homepage is to allow external access to pictures and videos taken/made by the Gunnarsson family.

Fejlbeskeder i Stofmisbrugsdatabasen (SMDB)

Release of resultsfrom Cross Border Biowaste with focus on the Danish area. and joint conclusions. Ph.D. Stud. Morten Bang Jensen

Transkript:

Reburning Reburning med naturgas på kulst0vsfyrede kedler. Potentiale i Danmark Annematte Norregaard OK-TEKNIK Nordisk Gasteknisk Center Nordie Gas Technology Centre

Reburning med naturgas på kulst0vsfyrede kedler. Potentiale i Danmark Annemette N0rregaard DK-TEKNIK Dansk Kedelforening 22. februar 1990

NGC's "Modelling of Combustion Processes" and "Reburning" Projects The focus during current years is on the possibilities for reducing the emission of nitrogen oxides, NOx, from combustion processes. Natural gas, which is a very clean fuel, can generally be burned with a low emission of pollutants, though not without forminga certain amount of nitrogen oxides. Initiated in early 1989 and scheduled for completion by end 1990, two projects carried out by the Nordie Gas Technology Centre are intended to promote a better understanding of the formation of NOx and thus create improved options for cutting down emissions of NOx from combustion processes. The two projects are entitled: Modelling of Combustion Processes and Rebuming. l. Modelling ofcombustion Processes The objective of the 11 Modelling of Combustion Processes" project is to develop a computer modet which can be used to develop combustion processes with low NOx emission. The rnadel will be established by integrating flow and combustion models and a detailed description of the reactions leading to the formation of nitrogen oxides. The programme is intended to make possible detailed studies of, for example, burner design, size and geometry of the combustion chamber and operating conditions. The project will be rounded off with a number of scenarios in which the scope for achieving lower NOx emission is evaluated. The project is being executed by: SINTEF, Trondheim (Norway) Division of Thermodynamics Technical University of Denmark, Lyngby Laboratory of Reating and Air Conditioning Åbo Academy, Åbo (Finland) Department of Chemical Engineering

2. Reburning Reburning is a process that uses natural gas as an additive which, for example, w hen added to flue gas from the combustion of coal, reduces the content of nitrogen oxides in the flue gas. Natural gas is injected downstream of the primary combustion zone, creating a zone with reducing conditions - the so-called reburning zone. Here, the nitrogen oxides are broken down by reactive hydrocarbon radicals. After the reburning zone, air is fed in so that uncombusted natural gas is oxidized before the flue gas is piped to the convection seetian of the boiler. Laboratory and pilot-seale trials have shown that a reduction of nitrogen oxide emissions of more than 50% is possible using the process, although the importance of process parameters such as primary and secondary surplus air, temperature conditions, dwell time and the volume of natural gas added have not yet been fully described. These factors are being examirred in the project. Applying the computational tool described above, modified so as also to describe the reburning phenomenon, the aim is to optimize the reburning process, inter alia by incorporating the results of completed projects and demonstration projects in progress under other sponsorships. The project is being executed by: SINTEF, Trondheim (Norway) Division ofthennodynamics Technical University of Denmark, Lyngby Laboratory of Heating and Air Conditioning Åbo Academy, Åbo (Finland) Department of Chemical Engineering Royal Institute oftechnology, Stockbolm (Sweden) Department of Heat and Furnace Technology

3. Publication ofproject Results The resalts from the two projects are described in a series of reports compiled by the individual project partidpants as work progresses. These reports serve a variety of purposes; inter alia, they wi11 ensure that the resalts are disseminated among the individual participants. Because the reports will contain the latest knowhow in the field and the Nordie Gas Teehnology Centre wishes to broaden the knowledge of new spheres of application for natural gas, the project reports will be publieized as and when eompiled. lt should be noted thai although published by the Nordie Gas Teehnology Centre the reports wi11 be reprinted unamended, as drewn up by the individual consultants. The views and attitudes expressed in the reports, therefore, do not necessarily refleet those ofngc. It is our hope that these publications will stimulate interest

-2- INDHOLDSFORTEGNELSE Side Resume og konklusion... 4 o. l. 2. 3. 4. 5. Indledning............................................ 5 Beskrivelse af udvalgte kedler... 6 Opholdstid i kedel.................................... 7 Vurdering af kedlers egnethed til reburning teknikken. 10 Naturgasforbrug samt reduktion af NOx-emission ved anvendelse af reburning teknikken... 13 BILAGSFORTEGNELSE 1. Anlregsbeskrivelse 2. Anlcegsskitser

-3- FORORD dk-teknik har for Nordisk Gasteknisk Center toretaget en indsamling af data for st0rre kulst0vsfyrede kedler, og udf0rt en preliminffir unders0gelse af mulighederne for at indf0re reburning teknikken på disse. Det var oprindeligt tanken, at disse aktiviteter skulle have vreret udf0rt ved Laboratoriet for Varme- og Klimateknik, DtH. Imidlertid 0nskede man herfra opgaven udf0rt af en underleverand0r, hvorfor opgaven blev overdraget dk-teknik.

-4- O. RESUME OG KONKLUSION N~rvmrende rapport beskmftiger sig med mulighederne for at anvende reburning teknikken på st0rre danske kulst0vfyrede kraftvmrkskedler. 19 kraftvmrkskedler har indgået i unders0gelserne, hvor der er blevet lagt vmgt på f0lgende st0rrelser: opholdstid i kedel, NOx-emissionsniveau ved nominel last, kedlernes st0rrelse samt mulighederne for at forsyne anlreggene med N-gas. Opholdstiderne varierer med en faktor 3, men kun enkelte anlmg må anses for at have for ringe opholdstid til at processen kan forl0be med tilstrrekkelig virkningsgrad. NOx-emissionen varierer fra ca. 100-500 mg/mj ved nomine~ ydelse, hvilket også for de fleste kedlers vedkomroende skulle give mulighed for en rimelig reduktionsgrad. Det er kun enkelte kedler der ikke ligger i umiddelbar n~rhed eller komroende N-gas forsyning. af eksisterende Det kan derfor konkluderes, at hovedparten af de unders0gte kedelanlreg er egnede til NOx reduktion ved hjrelp af reburning med N-gas. Sluttelig er i afsnit 5 estimeret N-gasbehovet ved etablering af reburningprocessen på de enkelte kraftvrerkskedler, og den forventede NOx-emission er estimeret.

-5-1. INDLEDNING Denne unders0gelse har til formål at belyse mulighederne for at anvende reburning teknikken til at reducere NOx-emissionen fra st0rre kulst0vsfyrede kedler i Danmark. I unders0gelsen er det forudsat, at reburningbr~ndslet ca. 15% af den samlede indfyrede effekt i opnås en reduktion af NOx-emissionen på 50%. udg0r kedlen, og at der Re;,tluft Sekun la>rt bri!!ndsel Hovedbrrender,,tidb~dinV~ 1 '- zone./ r------!r~uk:tioo~zoo~... /----:---, l Pr1mrer ' 1 forbroending~- ~ \ :r.one l ' ----/ NO -koncentration Figur l Princippet i reburning. Projektet har omfattet nyere kraftv~rkskedler med en indfyret effekt på 300-1500 MW, med en restlevetid på minimum B - 10 år. Der er indsamlet de tilgffingelige tekniske data, som nominel kapacitet, forbrffindingsteknik, brffindertype og placering samt fyrrumsdimension for kedlerne. Disse data dffikker de forhold, der var gffildende i 1989.

-6-2. BESKRIVELSE AF UDVALGTE KEDLER I Danmark disponeredes i 1989 over ca. 7600 MW(el) fra de konventionelle kraftvrerker. Endvidere råder man over yderligere kapacitet fra alternative energikilder samt fra forbindelsen til Norge/Sverige. Det totale energiinput til disse konventionelle enheder kan anslås til ca. 340 x 10 15 J pr. år i 1990. Af dette energiforbrug kan kulandelen s~ttes til ca. 310 x 10 15 J pr. år. /2/ og /3/. I Danmark findes for nrervrerende 32 kulst0vsfyrede kraftvrerkskedler, endvidere er 3 under opf0relse. Af disse 35 potentielle kedler anses ca. 26 for at vrere relevante for unders0- gelsen. segrundelsen for at udelade de resterende 9 kedler er primrert for kort restlevetid samt for ringe anlregsst0rrelse. Herudover findes anlreg, der har 0nsket ikke at deltage i unders0gelsen, eller hvor det har vreret svrert at tremskaffe de n0dvendige anlregsdata. unders0gelsen har således omfattet 19 kulst0vsfyrede kedelanlreg med en indfyret nominel kapacitet i intervallet 340-1500 MW(th) og de har en elproduktion, der ligger i intervallet ca. 80-600 MW(el). Kedlerne er bygget, alternativt renoveret, i perioden 1965-1989 og alle forventes at vrere i drift omkring år 2000. 11 af de unders0gte kedler var horisontalt fyrede, 7 boxerfyrede og en enkelt tangentielt fyret. Hovedparten af kedlerne, nemlig 14, var udstyret med konventionelle brrendere, de resterende 5 var udstyret med lav-noxbrrendere, nogle af typen l. generationsbrrendere (udviklet og installeret i å rene omkring 1982) andr.e med 2. generationsbrrendere, der er taget i brug efter 1985. Kun enkelte kedler er eller trenkes i den nrermeste fremtid forsynet med NOxbegrrensende r0grensningsudstyr. En mere detaljeret beskrivelse af kedlerne findes i tabel 2.1 samt i bilag 1.1-1.2.

-7- Tabel 2.l Anl~gsbeskrlvelse. Nornine l NOx-emls. L driftsari kapacitet Breende r (fuld last) Nr. ombygget Fyringsteknik MW(therm) typ e mg/mj l 67/82 horisontal 340 k.onv. ~400 2 73/86 boxer 700 lav-nox ~JOO 3 68 horisontal 380 konv. 4 84 boxer 860 konv. 420 5 85 boxer 860 konv. 400 6 82 horisontal 300 konv. 400 7 65 horisontal 340 konv. 500 8 69/78 horisontal 600 konv. 400 9 92 tangential 970 lav-nox ~zoo lo 79 boxer 1500 konv. 500 Il 64 horisontal 280 konv. 225 12 71/80 horisontal 730 kon v. 450 13 68 horisontal 570 konv. 100 14 74 boxer 750 konv. 270 16 71 horisontal 350 kon v. 400 17 72 horisontal 350 kon v. 400 18 89 boxer 610 lav-nox 325 19 66/83 boxer 410 lav-nox 300 20 70/79 horisontal 725 kon v. 520 3. OPHOLDSTID l KEDEL Opholdstiden i kedlens forbrrendingszone, hvilket for kraftvrerkskedlen er voluminet frem til overhederen, er vresentlig, idet denne bestemmer, hvorlangt processen kan forl0be. Det

-8- blev besluttet at beregne et simpelt overslag på opholdstiden byggende på nerlenstående st0rrelser: kulforbrug ved 100% last o 2 % i kedel ved 100% last kedeldimensioner kedelrumstemperaturer i intervallet 1100 oc - 1500 oc. På grundlag af kedeltegningen blev fyrrumsvoluminet med temperaturer i intervallet 1100-1500 oc defineret som det volumen, der kan beregnes ved simple geometriske antagelser fra 0verste brrendergalleri til den f0rste overheder, r0ggassen m0der. Dette er gjort, da eksakte fyrrumstemperaturer er meget svrert tilgrengelige. Endvidere er det antaget_ at der er tale om plug flow str0mning over hele kedlens tvrersnitsareal. De beregnede opholdstider er således ikke n0dvendigvis et udtryk for de reelle forhold ved 100% last på de unders0gte kedler. Der er heregnet 5 opholdstider under antagelse af at den gennemsnitlige temperatur er henholdsvis 1100, 1200, 1300, 1400 eller 1500 c. Litteraturen /1/ antyder, at en samlet simpelt heregnet op~ holdstid i det nrevnte kedelvalumen af st0rrelsesordenen l sek. vil vffire til~strrekkelig til at reburningprocessen kan finde sted med en rimelig god virknigsgrad. I tahel 3.1 er vist de beregnede opholdstider, tillige er anf0rt kulforbrug samt o 2 -% i r0ggassen ved fuld last (100%) på kedlerne. De anl~gsskitser, der har ligget til grund for beregoingen af opholdstiden, er vist i bilag 2.1-2.5. Skitsetegningerne af de unders0gte kedler er alle udf0rt i samme målestoksforhold. Placering af brrendere samt overhedere fremgår af tegningerne. Der må dog tages forbehold for den helt n0jagtige placering af disse anlregsdele.

-9- Tabel 3.1 Beregnede opholdst1der samt driftsdata ved 100% last. Opholdst1der Anlreg kul o2 1100 c 1200 c 1300 c 1400 c 1500 nr. t/h % se k se k se k se k se k c l 49 2,9 2,0 1,8 1,7 1,6 1,5 2 100 2,9 2,3 2,2 2,0 1,9 1,8 3 54 2,4 l, 7 l, 6 1,5 1,4 1,3 4 124 3,9 2,l 2,0 1,8 l, 7 1,6 5 124 3,9 2,l 2,0 1,8 l, 7 1,6 6 43 3,0 1,2 1,1 1,0 1,0 0,9 7 49 5,o 1,3 l, 2 1,1 1,0 1,0 8 82 5,o 1,1 1,1 1,0 0,9 0,9 9 139 4,5 1,1 1,1 1,0 0,9 0,9 lo 215 3,5 2,3 2,1 2,0 1,9 1,8 11 40 5,3 2,5 2,4 2,2 2,1 2,0 12 105 3,3 1,6 l, 5 1.4 1,3 1,2 13 81 3,0 2,0 l, 9 1,8 l, 7 1,6 14 108 3,0 2,8 2,6 2,4 2,3 2,2 16 50 5,5 2,0 l, 9 1,8 l, 7 1,6 17 50 5,5 2,o 1,9 1,8 l,7 1,6 18 87 3,5 l, 7 l, 5 1,4 1,4 1,3 19 59 3,6 2,2 2,l 2,0 1,8 l, 7 20 104 3,6 1,8 l, 7 l, 6 l, 5 1,4 De i tabel 3.1 anf0rte opholdstider kan kun med forsigtighed sammenlignes med den opholdstid på l sekund der blev nrevnt som et minimum for et tilfredsstillende forl0b af reburningprocessen. Opholdstiderne i de enkelte kedler kan imidlertid sammenlignes indbyrdes ved en vurdering af, om der er relativt kort eller lang opholdstid i de enkelte kedler. Af tabel 3.1 fremgår det, at opholdstiden i kedlerne varierer med en faktor 2-3 gange fra den med kortest til den med l~ngst opholdstid.

-lo- 4. VURDERING AF KEDLENS EGNETHED TIL REBURNING TEKNIKKEN Den NOx-reduktion, der kan opnås ved anvendelse af reburning teknikken i en kedel, afhrenger blandt andet af f0lgende parametre: forbrmndingsforhold (temperaturprofil, opholdstid) NOx-emissionsniveau tilsretningsmåde af reburningsbrrendsel og udbrrendingsluft mmngden af reburningbrrendsel. Teknikken har_ st0rst effektivitet på kedler med et relativt h0jt NOx-emissionsniveau /1/. Det er endvidere n0d~endigt at opholdstiden ved tilstrrekkelig h0j temperatur er lang nok til at omdannelsesprocesserne kan finde sted. Endvidere krrever optimal reduktion, at reburningbrrendslet tilf0res således, at der opnås en hurtig og effektiv opblanding. ved vurderingen af reburning teknikkens egnethed til den enkelte kedel blev der lagt vregt på f0lgende parametre: opholdstid i kedel NOx-emissionsniveau (brrendertype) kedelst0rrelse (grundlastenhed/ spidslastenhed) naturgas forsyningsmuligheder Opholdstider i kedlerne heregnet ved gennemsnitlige kedelrumstemperaturer i intervallet 1100-1500 oc er beskrevet i afsnit 3.1. De beregnede tider antyder, at der er tilstrrekkelig opholdstid til at processen kan forl0be i hovedparten af kedlerne.

-11- Af tabel 2.1 frerngår, at 11 af kedelanlmggene er horisontal fyret, det vil si9e med alle br~nderne placeret i samme kedelvmg, 7 er boxerfyret, det vil sige brrenderue er placeret på modstående kedelvregge og endelig er et anlreg tangentielt fyret, med brrenderne placeres i hj0rnerne af en tilnrermelsesvis ligesidet kedel. Af de horisontalt fyrede kedler er hovedparten udstyret med konventionelle brrendare og NOx-emissionsniveauet ligger omkring 400-500 mg/mj, enkelte kedler dog lavere, jrevnf0r tabel 2.1. Hovedparten af de boxerfyreda kedler er derimod udstyret med lav-nox-brrendere og dette giver et emissionsniveau omkring 300 mg/mj. Af tabel 2.1 og 3.1 fremgår henholdsvis den nominelle termise kapacitet og kulforbruget ved 100% last. Kapaciteten er heregnet ved anvendelse af en nedre brrendvrerdi for kul på 25,1 MJ/kg. Der er en tendens til, at kedler med h0j kapacitet mest anvendes som grundlastenhed, det vil sige med mange årlige driftstimer, samt at kedler med lav kapacitet anvendes som spidslastenhed og derfor kun tages i brug i relativt begrrenset omfang. De forventede driftstimer på de enkelte anlreg i 1990 og tremover er ikke kendt. Driftsforholdene i 1989 er ikke reprresentative, fordi der er k0bt meget el fra Norge og fordi et enkelt anlreg ikke har vreret i drift på grund af nedlukning, hvorfor belastningen har vrere overf0rt til andre anlreg. Placeringen af de danske kraftvrerker samt naturgasnettets udbredelse primo 1990 fremgår af kortet i figur 4.1. Det er kun enkelte anlreg der ikke ligger i umiddelbart nrerhed af eksisterende eller komroende naturgasforsyning.

ovefisl6t5"i<ort -12- SIGNATURFORKLARING -..;;g.., Dangas transmissions /fordellngsledning med M/R-stationer - Regional fordelingsledning, anla~gsår 1990 Regional fordellngsledning, anlagt 1111r 31.12.1989 Regional fordelingsledning, anleegsår 1991-92 Regional fordelingslednlng, anla;gsår 1993 eller senera D Dangas-behandlingsaniEBg "7' Dangas-tager Fig. 4.1 8 Kraftva3rk a n~u~~e~k!~ Foreningen af regionale Dr. Neergaards Ve j 5 A 2970 H0rsholm T If_ 45 76 62 1 O Telefax 45 76 50 20

-13- De afg0rende pararnetre ved vurderingen af en kedels egnethed til reburning teknikken er opholdstid, NOx-emissionsniveau samt N-gas forsyningsmuligheder. Betragtes de 19 anlmg er der ikke en entydig indikation af, at nogle kan anses for at vrere "ikke egnede". Et enkelt anlreg.. nr. 19, har en relativt kort opholdstid tillige med et lavt NOx-emissionsniveau. De 0vrige anlmg derimod synes alle egnede til reburning teknikken. 5. NATURGASFORBRUG SAMT REDUKTION AF NOx-EMISSJON VED ANVENDELSE AF REBURNING TEKNIKKEN I tabel 5.1 er sk0nnet det årlige N-gasforbrug ved etablering af reburningprocessen på de unders0gte kedela~lmg. Ved beregning af N-gasmrengden er f0lgende antagelser anvendt: Det enkelte anlmgs kulforbrug på årsbasis er heregnet på grundlag af anl~ggets nominelle ydelse (elproduktion) samt forventet kulforbrug i Elsam og Elkraft området i 1990, (/2/ og /3/). For de 2områder g~lder, at der i middel anvendes 0,2 t/h kul til produktion af l MW(el). Alle anl~g till~gges ved beregoingen identiske driftforhold (lastforhold samt drifttimer). Reburningbr~ndslet effekt. udg0r 15% af den indfyrede Den nedre br~ndv~rdi af kul og N-gas s~ttes til henholdsvis 25,1 MJ/kg og 39,1 MJ/m'(n).

-14- Tabel 5.1 Estimeret årlig kul- og N-gasbehov samt NDx-reduktion ved etablering af reburningprocessen. Nom1nel N-gas forbrug NOx-redukt 1 on kapac1tet kulforbr. Anlreq MW(el)!O' kq/år!o' m'/år t/år l 130 262,5 25,3 1190 2 270 545,1 52,5 1850 3!50 302,8 29,2-4 350 706,6 68,0 3370 5 350 706,6 68,0 3190 6 90 181,7 17,5 820 7 125 252,4 24,3 1430 B 245 494,7 47,6 2240 9 350 706,6 68,0 1600!O 600 1211,4 116,6 6840 11 100 201,9 19,4 510 12 270 545,1 52,5 2770 13!90 383,6 36,9 430 14 270 545,1 52,5 1680 16!30 262,5 25,3 1190 17 130 262,5 25,3 1190 18 250 504,7 48,6 1840 19 140 282,7 27,2 960 20 270 545,1 52,5 3220 Sum 4410 8903,8 857,4 36320 Der findes endvidere et N-gaspotentiale blandt de anlreg der ikke har indgået i nrervrerende unders0gelse. Det beregnede forbrug af N-gas skal dog tages med et vist forbehold idet det ikke har vreret muligt at fastslå de reelle driftsforhold på de enkelte kedelanlreg så som driftstirner samt lastforhold.

-15- I tabel 5.1 er tillige sk0nnet effekten af anvendelse af reburning teknikken angivet som den årlige reduktion af NOxemissionen. Beregoingen af NDx-reduktionen bygger på f0lgende antagelser: Ved anvendelse af reburning teknikken reduceres NOx-emissionen med 50% under alle driftforhold. Alle anlreg tillregges en årlig gennemsnitlig NOxemission svarende til 90% af emissionen ved nominellast (100% last). Denne antagelse bygger på målinger af NOx-emission ved varlerende lastforhold samt langtidsmålinger af NOx-emission på st0rre kraftvrerker udf0rt af dk-teknik /4/. Alle anlreg trenkes på årsbasis i drift i samme antal drifttimer samt lastforhold. Det årlige For den sk0nnede NOx-reduktion grelder de samme forbehold som for det estimerede N-gas behov. Effekten er sk0nnet for de 19 anlreg, der har indgået i unders0gelsen, som tidligere nrevnt forbin vurderes yderligere ca. 7 kedler at vrere relevante i delse med anvendelse af reburning teknikken. estimerede kulforbrug anvendes således ved beregningen. -ooo-

-16- LITTERATURHENVISNING 1. Glarborg, P.; Hedvig, s.; "Reburning. status over internatlonale erfar inger". NGC-rapport, Forbramdingsteknik & Milj0, Juli 1989. 2. Elsam. "Redeg0relse pr. 1. april 1989 om svovlemission". Notat N89/SP-049b. 15. marts 1989. 3. Elkraft. "Redeg0relse pr. 1. april 1989 om svovlemission". Milj0- og myndighedsafdelingen, 31.3.89. 4. Nielsen, P., "Unders0gelse vedn!'lrende NOx-emission fra danske kraftvcerker". Kraftvcerkernes Milj0udvalg. D':lnsk Kedelforening, Juli 1984.

Kulforbrug NOx-emiss1on Nom1nel kapacitet ved nom1nel ved nominel o2-% 1 Nr. MW(therm) MW(el) last last fyrrum t/h mg/mj l J40 130 49-400 2,9 2 700 270 100 -JOO 2,9 J J80 150 54 2,4 4 860 J 50 124 420 3,9 5 860 J 50 124 400 3,9 6 JOO 90 4J 400 3,0 7 J40 125 49 500 5,0 8 600 245 86 400 5,0 9 970 J 50 1J9-200 4,5 10 1500 600 215 500 J,5 11 280 100 40 225 5,J 12 7JO 270 105 450 J,3!J 570 190 81 100 J,O 14 750 270 108 270 J,O 16 J 50 1JO 50 400 5,5 17 350 1JO 50 400 5,5 18 610 250 87 J25 J,5 19 410 140 59 JOO J,6 20 725 270 104 520 J,6 B11ag nr. 1.1

!. driftår/ Fyrrums- Fyr i ng s- Brrende r- Nr. ombygget va lumen * teknik type Beskrivelse m' l 67/82!062 horisontal konv. 12 stk. brrendere. 3 gallerier å 4 stk. på frontvreg 2 73/86 2521 boxer lav-nox 12 stk. brrendere. 3 gallerier å 4 stk. fordelt på sidevregge 3 68 966 horisontal konv. 12 stk. brrendere. 3 gallerier å 4 stk. på bagvreg 4 84 30!B boxer konv. 24 stk. brrendere. 2 gallerier å 6 stk. på front- og bagvreg 5 B5 30!8 boxer kon v. 24 stk. brrendere. 2 gallerier å 6 stk. på front- og bagvreg 6 82 566 horisontal kon v. B stk. brrendere. 4 gallerier å 2 stk. på bagvreg 7 65 755 horisontal konv. 12 stk. brrendere. 3 gallerier å 4 stk. på frontvreg B 69/78 1143 horisontal konv. 20 stk. brrendere. 4 gallerier a s stk. på frontvreg 9 92!B72 tangential lav-nox 24 stk. brrendere. 6 gallerier a 4 stk. placeret i hj~rnet!o 79 55B7 boxer kon v. 36 stk. brrendere. 3 gallerier å 6 stk. på front- og bagvreg l! 64 1273 horisontal kon v. 16 stk. brrendere. 4 gallerier å 4 stk. på frontvreg 12 71/80 1877 horisontal kon v. 24 stk. brrendere. 4 gallerier å 6 stk. på frontvreg!3 6B!B20 horisontal kon v. 15 stk. brrendere. 3 gallerier å 5 stk. fordel t med 2 på frontvreggen samt l på bagvreggen 14 74 3309 boxer kon v.!b stk. brrendere. 3 gallerier å 3 stk. på front- og bagvreg 16 71 12B9 hor i son ta l kon v. 12 stk. brrendere. 3 gallerier å 4 stk. på frontvreg 17 72!2B9 horisontal konv. 12 stk. brrendere. 3 gallerier a 4 stk. på frontvreg 18 89!62B boxer lav-nqx 16 stk. brrendere. 2 gallerier å 4 stk. på front- og bagvreg "' 19 66/83 149B boxer lav-nox 12 stk. brrendere. 3 gallerier a 2 stk. på sidevregge ~ ~ 20 70179 2105 horisontal konv. "' ~ N * voluminet af kedlen er fastlagt fra 0verste galleri til overheder. 24 stk. brrendere. 4 gallerier å 6 stk. på frontvreg

.... l 2 3 4 d k 035 Bilag 2.1

5 6 - v. 7 8 d~035 Bilag 2.2

.. 9 10 11 12 -dk035 Bila'< 2. 3

---.._ l><l r><j 1><1 -. 13 14 16 Bilag 2.4 dk035

17 18 + + + + + + 19 20 dk035 Bilag 2.5

Publikationer fra Nordisk Gasteknisk Center Publications from Nordie Gas Technology Centre Titel: ISBN nr.: Konferencerapporter/Conference reports: Naturgasfyreda decentrale kraftl-varmevmrker Naturgas i industrin Forskning och utveckling inom naturgasanvändning Naturgas och milj0 Industrielle t0rringsprocesser 87-89309-00-6 87-89309-02-2 87-89309-04-9 87-89309-06-5 87-89309-08-1 Projektrapporter/Research reports: Modeli ng and Chemical Reactions - Review of Turbulence and Combustion Models Reburning- International Experiences with Reburning with Special Emphasis on Reburning Fuel lnjection and Mixing Modellering og Kemisk Reaktion - Statusrapport: Reaktionskinetisk database/den kemisk kinetiske mode! Reburning - Status over intarnationale e riaringer statusrapport for methanudslip fra naturgasanlmg i de nordiske lande Forunders0gelse af minigasturbins Gasturbinernas tekniska nivå och utvecklingsriktningar Industriell gasanvändning i Norden - En branschanalys Nordie R&D Projaets within the field of Natural Gas Downstream Technologies- Directory 1990 The Fuei-Rich Hydrocarbon/Nitrogen Chemistry - lmplications for Reburning with Natural Gas Reburning- Reburning using Natural Gas- Potential in Finland Modeling and Chemical Reaeliens- Detailed Modsling of NO, Emissions from Staged Combustion in Full Scale Units Status Report concerning Mathane Release from Natural Gas Systems in the Nordie Countries Reburning - Reburning med naturgas på kulst0vsfyrede kedler Potentials i Danmark Reburning - Reburning med naturgas - Potential i Sverige 87-89309-1 0-3 87-89309-14-6 87-89309-16-2 87-89309-18-9 87-89309-20-0 87-89309-22-7 87-89309-24-3 87-89309-28-6 87-89309-30-8 87-89309-32-4 87-89309-34-0 87-89309-36-7 87-89309-38-3 87-89309-01-4 87-89309-03-0 Publikationarne kan erhverves ved henvendelse til Nordisk Gasteknisk Center. The publications are available from the Nordie Gas T echnology Centre. Mar. 1990