Affärsverksamhet av teknologi

Print Sänd länk

VTT: Koldioxidutsläppen kan minskas med syrgasförbränning

28.09.2009

Metoden passar speciellt väl för finsk energiproduktion

I det avslutade projektet ”Syrgasförbränningskoncept” utvecklades metoden för att minska de utsläpp som uppstår vid förbränning av kol. Med syrgasförbränning avses en metod, vid vilken bränslet förbränns i en blandning av syre och återcirkulerad rökgas i stället för luft, varvid rökgaserna får en hög koldioxidkoncentration. Koldioxiden kan då separeras energieffektivt, huvudsakligen genom komprimering och avkylning.

Vid småskaliga förbränningsprov med VTT:s testutrustning i cirkulerande fluidiserad bädd erhölls lovande resultat. Förbränningsproven med olika kolsorter har visat, att förbränningen vid syrgasförbränning faktiskt är bättre än vid normal förbränning i luft. Enligt mätningarna har alla utsläpp vid syrgasförbränning varit mindre än eller på samma nivå som vid förbränning i luft.

Vid syrgasförbränning ska kraftverket förutom ångpannsanläggningen vara utrustad med enheter för syreproduktion och koldioxidavskiljning, som sänker anläggningens verkningsgrad och ökar investeringskostnaderna. För optimering av anläggningskonceptet utvecklade och tillämpade man i det av VTT koordinerade projektet olika modeller och verktyg som stöd för konstruktion av syrgasförbränningsanläggningar. Med hjälp av simuleringar upptäcktes bland annat, att den i Finland vanligt förekommande kombinerade värme- och elproduktionen (CHP) lämpar sig bättre för syrgasförbränning än vad ren elproduktion gör. Detta beror på att man i ett CHP-kraftverk kan effektivare utnyttja olika värmeförluster som förekommer vid låga temperaturer.

Baserat på resultaten från det nu avslutade projektet påbörjas nya studier för att ta metoden i bruk mer allmänt. Arbetet fortsätter i redan påbörjade projekt, som i ”CCS Suomi”-projektet, i vilket man studerar avskiljning och lagring av koldioxid under finska förhållanden och dess effekter på den framtida energiproduktionsstrukturen.

Man väntar på att nya projekt ska igångsättas via det strategiska centret för vetenskap, teknologi och innovation (SHOK) inom energi- och miljöteknik, Cleen Oy. Dessutom förväntas företagens egen forskning och deras uppdragsforskning att utvidgas för skapande av nya möjligheter till affärsverksamhet och en förbättrad konkurrensförmåga. Målsättningen är att överföra tekniken till större anläggningar och förbättra dess ekonomiska lönsamhet.

Det av VTT koordinerade mångnationella projektet ”Flexi Burn CFB” inom EU:s sjunde ramprogram håller på att startas. I projektet utvecklar man CFB-pannteknik med hög verkningsgrad, där samma kraftverk kan fungera flexibelt med luft- och syrgasförbränning. Tekniken demonstreras i storleksklassen 30 MWth och på så sätt skapas förutsättningar för att konstruera anläggningar i större storleksklasser.

I det treåriga ”Syrgasförbränningskoncept”-projektet deltog ett omfattande konsortium av företag och forskningsorganisationer. I projektet deltog kraftverksleverantörerna Foster Wheeler Energi och Metso Power, energibolagen Fortum, PVO och Jyväskylä Energi samt energi- och bränslebolaget Vapo. Vid sidan av VTT, som koordinerade projektet, fanns Tekniska högskolan, Villmanstrands tekniska universitet och Tammerfors tekniska universitet som forskningsdeltagare. Projektet var en del av Tekes ClimBus-program.

I projektet studerade man syreproduktionstekniker, förbränningsprocesser och deras modellering, lösningar för koldioxidinfångning samt förenande av dessa till ett optimalt helhetskoncept.