Biomassacentrale met schroefexpansie
In het Oostenrijkse Hartberg is een warmtekrachtcentrale, met houthaksel als brandstof, voorzien van een unieke schroefexpansiemachine om met de beschikbare stoom elektriciteit op te wekken. De biomassacentrale levert naast groene stroom ook warmte aan een wijkverwarming en stoom aan een melkpoederfabriek.
Projectbeschrijving
In het stadje Hartberg, in Stiermarken, wordt groene warmte geleverd aan het warmtenet van de verwarming van de wijk Vitis met behulp van een op houtsnippers gestookte biomassacentrale. Het hout wordt verstookt in een grote stoomketel met een vermogen van 18.000 kW. Een groot deel van de geproduceerde stoom gaat rechtstreeks naar de zuivelfabriek Lactoprot. De resterende stoom levert via een condensor warmte aan het warmtenet. Tussen de stoomketel en deze condensor heeft men een unieke installatie gebouwd, om ook groene stroom op te kunnen wekken. De stoom met een druk van 26 bar en een temperatuur van 230 °c wordt eerst naar een oververhitter geleid en daarna expandeert de stoom in een schroefexpansiemachine naar een lagere druk. De tweetraps expansiemachine drijft een generator aan met een elektrisch vermogen van ruim 700 kW. De geëxpandeerde stoom wordt in de condensor gecondenseerd bij een druk van 1,2 bar en geeft dan 4.800 kW warmte af aan het warmtenet.
Het gebruik van een schroef als stoommachine is nog iets nieuws. Gebruikelijk is de stoomturbine of de aloude stoommachine met zuigers. Stoomturbines zijn echter in kleine vermogens niet erg gunstig, terwijl de zuigermachine relatief duur is in aanschaf en onderhoud door het grote aantal bewegende delen. De schroef wordt al wel veel toegepast als compressor. De omgekeerde toepassing als expansiemotor biedt aantrekkelijke mogelijkheden. Het rendement bij deellast is gunstiger dan van een turbine en de schroefmotor is minder gevoelig voor de vorming van waterdruppels bij de expansie van stoom. Door de eenvoudige constructie met weinig onderdelen is het een betrouwbare machine met lage onderhoudskosten. De universiteit van Dortmund doet al geruime tijd onderzoek aan de schroefexpansiemachine en heeft ook al enkele jaren een proefinstallatie draaien.
De leverancier van de machine voor Hartberg, Köhler & Ziegler te Lollar, werkt al aan plannen voor soortgelijke projecten.
Milieuvoordelen
Het gebruik van biomassa voor energiedoeleinden heeft als voordeel dat er netto geen broeikasgas in de vorm van CO2 in de atmosfeer komt. Wat de planten bij de groei uit de lucht hebben opgenomen, komt bij de verbranding weer vrij. Het gebruik van versnipperd snoeihout als brandstof is beter voor het milieu dan het strooien van houtchips als bodembedekker, want dan komt bij de rotting CO2 vrij zonder dat dit fossiele energie bespaart.
Door het bedrijven van de biomassacentrale als warmtekrachtinstallatie met behulp van de stoommachine, wordt nog een extra besparing op de emissie van CO2 bereikt.
Uiteraard is een behandeling van de rookgassen bij biomassa wel nodig om ongewenste emissies tegen te gaan. De centrale in Hartberg is voorzien van een elektrostatisch filter om fijn stof af te vangen.
Brochure Warmtenetwerk 2010
In de tweede helft van 2010 heeft stichting Warmtenetwerk een aantal interessante congressen, excursies en workshops in het vooruitzicht: