E.ONs patent Improbed gör att fjärrvärmeverk kan eldas effektivare – samtidigt som möjligheterna till koldioxidavskiljning ökar. Det visar storskaliga tester som Stockholms Exergi gjort på Värtaverket under våren.
– Testet har visat potentialen för att signifikant minska investerings- och driftkostnaden för koldioxidinfångning för liknande anläggningar i Sverige och utomlands. Vi ser således en stor kommersiell potential säger Bengt-Åke Andersson, senior teknisk specialist på E.ON och med övergripande ansvar för Improbed.
Under tre veckor ersatte järntitanoxiden ilmenit vanlig sand som bäddmaterial i det biobränsleeldade kraftvärmeverket KVV8 vid Värtaverket i Stockholm. Försöken med ilmenit – som genomfördes utan ombyggnationer av anläggningen gav en jämnare och effektivare förbränning och ökade pannverkningsgraden.
Anläggningen i Värtaverket (som tillåter 400 MW tillförd bränsleeffekt) är en av många biobränsleeldade fluidbäddsanläggningar där eldningstester har gjorts med Improbed.
I samtliga fall ökar koncentrationen av koldioxid i rökgasen samtidigt som rökgasflödet minskar
– Det är väldigt betydelsefullt. Högre koldioxid-koncentration ökar drivkraften för kaliumkarbonaten som fungerar som absorbent i avskiljningsprocessen och ett lägre rökgasflöde leder till minskad elförbrukning. Kostnaden för att installera och genomföra koldioxidavskiljning, är A och O för att tekniken ska bli kommersiellt gångbar i stor skala, säger Stockholm Exergis Hans Larsson, som lett testerna.
Enligt Hans Larsson visar testerna med Improbed även att pannans last har kunnat ökas till nivåer som inte går att nå med vanlig sand, då förbränningen i eldstaden sker snabbare med Improbed som bäddmaterial.
Improbed är resultatet av forskning på Chalmers Tekniska Högskola, som först testade materialet i semi-kommersiell skala 2011. Improbed kan nyttjas i kraftvärmeverk med fluidiserade bädd-pannor, där sand, bränsle och luft blandas till en ”flytande” brinnande massa. Den förbättrade förbränningen beror på att Improbed fungerar som en syrebärare, som via kontinuerlig oxidation och reduktion flyttar syre från platser i eldstaden med överskott till områden med syrebrist – en funktion som vanlig sand saknar. Som ett led i att minska verkets miljöpåverkan undersöker Stockholm Exergi och Improbed möjligheten att återvinna materialet ur askan från pannan och återföra det till eldstaden i ett så kallat Improbed Loop™-system. Utöver möjligheten att använda Improbed i befintliga anläggningar med eller utan CCS finns även möjligheter till att designa nya fluidbädd-förbränningsanläggningar optimerade för Improbed.
Fakta:
Ilmenit är en mineral med sammansättningen FeTiO3. Materialet utvinns i stora volymer av globala aktörer och användas främst som råvara för tillverkning av vitt färgpigment.
Testerna med Improbed visade:
- Effektivare CCS: Improbed ökade koldioxidkoncentrationen med minst 1 procentenhet och minskade rökgasflödet
- Högre utnyttjandegrad: Högre uteffekt för befintlig anläggning (ökad maxeffekt) och högre pannverkningsgrad
- Högre energitillgänglighet: Minskad risk för oplanerade stopp/lastreducering bland annat tack vare lägre sintringsbenägenhet
- Förbättrad hållbarhet: Minskat behov av färskt bäddmaterial och lägre flöden av aska