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

  • 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