Industriële verbranding en milieukwesties: Een belangrijk aandachtspunt voor Babcock Wanson
De laatste jaren, en vooral sinds het Kyoto-protocol (1997), zijn de negatieve effecten van verbranding op het milieu, waaronder de uitstoot van broeikasgassen, een centraal thema geworden voor de industriële sector.
Fossiele brandstoffen zijn de rode draad van de industrie. Ze zijn de bron van alle industriële processen, noodzakelijk, onmisbaar en toch zo problematisch.
Babcock Wanson is een grote internationale speler in de industriële sector. Als zodanig zetten we ons in voor het langetermijndoel om de industrie in staat te stellen het gebruik van fossiele brandstoffen te verminderen, de ecologische voetafdruk te verkleinen en te evolueren naar een duurzame industrie in een duurzame wereld.
De negatieve verschijnselen die door industriële branders worden veroorzaakt, kunnen worden onderverdeeld in twee hoofdcategorieën: CO2 enerzijds en schadelijke verontreinigende stoffen (methaan, zwavel, stikstofoxiden) anderzijds.
CO2 komt vrij door een chemische reactie tussen de zuurstof in de verbrandingslucht en de koolstof in de fossiele brandstoffen, waarbij warmte vrijkomt. Het is grotendeels verantwoordelijk voor de opwarming van de aarde en vormt de kern van de ecologische duurzaamheidsproblemen waarmee de industrie wordt geconfronteerd.
Emissies van vervuilende stoffen die schadelijk zijn voor de menselijke gezondheid of de biodiversiteit vormen de andere grote categorie van hinder, veroorzaakt door industriële verbranding. Hiertoe behoren methaan (CH4) en zwavel (SO2), maar het zijn vooral stikstofoxiden die de industrie en de overheid zorgen baren. Stikstofoxiden (NOX) zijn onder meer stikstofmonoxide NO2, stikstofdioxide NO2 en lachgas N2O. Wat de menselijke gezondheid betreft, zijn de risico’s afkomstig van stikstofdioxide, NO2, dat luchtwegaandoeningen bevordert. In de natuurlijke omgeving maken stikstofoxiden regenval zuur, wat leidt tot verzuring van bodem en water en bossterfte.
Vervolgens zijn er twee belangrijke werkgebieden ontstaan om technologie en apparatuur te ontwikkelen om de milieu-impact van industriële processen te verminderen: het verminderen van het verbruik van deze fossiele brandstoffen of het vervangen ervan door alternatieve energiebronnen die koolstofarm zijn in termen van CO2 en het ontwikkelen van innovatieve oplossingen om de vorming van NOX.
Als fabrikant van industriële ketels ontwerpt en produceert Babcock Wanson ook zijn eigen branders. Deze dubbele expertise, uniek op de markt, stelt ons in staat om de fenomenen die samenhangen met de verbranding van fossiele brandstoffen globaal te bekijken en hier op een innovatieve en efficiënte manier op in te spelen.
Innovatie voor NOx-reductie:
Kwalitatieve verbranding moet een goed rendement hebben om de CO2-productie zoveel mogelijk te verminderen, maar moet ook de vorming van stikstofoxiden (NOx) beperken, die ontstaan door de combinatie van in de lucht aanwezige stikstof met zuurstof, en welke essentieel is om te beperken. De onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten van Babcock Wanson zijn daarom gericht op het beperken van de vorming van NOx en tegelijkertijd op het optimaliseren van de verbrandingsefficiëntie, hoewel deze twee doelen mogelijk tegenstrijdige middelen vereisen.
De beperking van NOx kan inderdaad gemakkelijk worden bereikt door de voorkeur te geven aan een grote overmaat aan lucht, maar dit zal leiden tot een afname van de efficiëntie. Aan de andere kant verbetert het voorverwarmen van de verbrandingslucht de efficiëntie, maar verhoogt de vlamtemperatuur en dus de productie van NOx.
De R&D-teams van Babcock Wanson profiteren van hun wereldwijde meesterschap van de werking van een industriële stookruimte en ontwikkelen oplossingen die het mogelijk maken om deze twee doelen te bereiken.
De R-Eco-oplossing is een verbrandingsluchtvoorverwarmer die warmte terugwint uit de verbrandingsdampen en gebruik maakt van een rookgasrecirculatiesysteem (FGR). Deze technologie verhoogt zowel het totale rendement van de ketel tot 98% als de vorming van NOx-emissies in het rookgas aanzienlijk. Het is de ideale oplossing wanneer condensaatretouren hoog zijn en het gebruik van conventionele economisers niet mogelijk is om warmte uit het rookgas te recupereren. R-Eco is compatibel met installaties die werken op aardgas, met een rookgasinlaattemperatuur boven 130°C en een uitlaattemperatuur ≈ 100°C.
Alle industriële processen vereisen en/of produceren warmte. Het terugwinnen en hergebruiken van deze warmte maakt het productieproces duurzamer en biedt financiële voordelen voor bedrijven en voldoet aan de milieueisen.
De nieuwste innovatie in de branderproductlijn, het Good Loop-concept, is een apparaat dat speciaal is ontwikkeld om te voldoen aan de Europese eisen voor het verminderen van de NOx-emissies. Ook gebaseerd op de rookgasrecirculatie (FGR)-techniek, trekt Good Loop de rookgassen aan de uitlaat van de ketel voordat de gerecycleerde gassen rechtstreeks in de oven worden geïnjecteerd, stroomopwaarts van het vuurvaste blok, dankzij een extra speciale ventilator.
Dit vermindert de NOx-emissies van onze aardgasketels direct met 20-30 mg/Nm3, waardoor Babcock Wanson-apparatuur voorop loopt op het gebied van innovatie.
Deze unieke technologie kan worden toegepast op een bestaande brander en de prestaties verbeteren zonder enige ontwerpwijziging.
Alternatieve oplossingen
Babcock Wanson werkt ook aan oplossingen die alternatieve brandstoffen integreren, zoals biogas en waterstof, die van nature koolstofvrij zijn.
Biogas en biomethaan zijn zeer interessante alternatieven omdat ze kunnen profiteren van bestaande distributienetwerken en apparatuur (voor biomethaan). Biogas vereist echter aanpassingen en kwaliteitscontrole (vochtgehalte, aanwezigheid van waterstofsulfide) om te worden gebruikt met een conventionele verbrandingsoplossing. Aan de andere kant kan biomethaan gemakkelijk worden vervangen door aardgas omdat het van gelijkwaardige kwaliteit is.
Technisch gezien levert de verbranding in dit geval dezelfde emissies op als de verbranding van aardgas (CO2 en verontreinigende stoffen te beperken zoals NOx), maar het is hun productiemethode die als duurzaam kan worden beschouwd. Het is namelijk mogelijk om biogas en biomethaan te produceren door methanisering van organisch materiaal. Ze bieden dus een kans om afval (groen, agrarisch, uit de voedingsindustrie of zelfs slib van afvalwaterzuiveringsinstallaties) te recyclen. Bovendien produceert het methaniseringsproces ook een residu dat digestaat wordt genoemd en dat een substituut is voor chemische meststoffen, waarvoor fossiele hulpbronnen nodig zijn.
Het volledige bereik aan Babcock Wanson-branders kan, na onderzoek door onze technische dienst, werken met een van deze nieuwe soorten brandstof, die volledig geïntegreerd zijn in het domein van duurzame ontwikkeling.
Waterstof is ook een brandstof van de toekomst. Het is echter zeer weinig aanwezig in zijn natuurlijke staat en is op de dag van vandaag voornamelijk het resultaat van petrochemische processen die ook vervuilend zijn (grijze waterstof). Anderzijds is de productie ervan in toenemende mate gebaseerd op processen die gebruik maken van elektriciteit uit hernieuwbare bronnen zoals waterelektrolyse (groene waterstof). Het kan dus een interessante oplossing zijn voor energieopslag en in de toekomst een zeer geloofwaardig alternatief voor de industrie als vervangingsmiddel voor fossiele brandstoffen. Bij de verbranding van waterstof komt geen CO2 meer vrij maar simpelweg waterdamp. De technische kenmerken ervan verschillen echter nogal (dichtheid, PCI, enz.) van die van aardgas, en de distributie en verbranding ervan vereisen de nodige aanpassingen voor een grootschalige toepassing ervan.
In afwachting van dit opkomende alternatief voor de industrie, zijn de branders van Babcock Wanson al “H2 ready” en ontworpen om naast de traditionele gasvormige brandstof een aanzienlijk deel van de waterstof op te nemen. We zijn ook in staat om 100% waterstofoplossingen aan te bieden die voor elk project een specifiek ontworpen verbrandingskop vereisen.
Voor een milieuvriendelijke en duurzame industrie
Als een belangrijke internationale leverancier van stookruimten en aanverwante apparatuur, actief in 8 landen en in alle industriële sectoren, is het niet meer dan normaal dat Babcock Wanson zich sterk en langdurig heeft toegewijd om een geloofwaardige speler te worden in de ecologische transitie. Door concrete en efficiënte oplossingen aan te bieden, producten die efficiëntie-optimalisatie en technologische innovatie combineren, door geloofwaardige alternatieven te onderzoeken die de industrie van morgen zullen vormen. Door de gebruikers van onze apparatuur dag na dag in staat te stellen hun gebruik van fossiele brandstoffen te verminderen, om hun doelstellingen voor het verminderen van de ecologische voetafdruk te bereiken en samen een duurzaam industriemodel op te bouwen in een duurzame wereld.
You must be logged in to post a comment.