Technologie van kolenvergassing
Nuon Magnum is een multifuel-concept, gebaseerd op kolenvergassingstechnologie. Hierbij wordt steenkool eerst omgezet in een brandbaar gas: syngas. Dit gas wordt gereinigd en ontzwaveld tot een zuiverheid die vergelijkbaar is met aardgas. Het syngas is dan geschikt voor verbranding in een STEG (Stoom en Gasturbine) waar het wordt omgezet in elektriciteit. De combinatie van kolenvergassing (KV) gevolgd door opwek in een STEG wordt KV-STEG genoemd (in het Engels IGCC, Integrated Gasification Combined Cycle).
Productieproces
Hoe kolenvergassing werkt, ziet u in de afbeelding hieronder.
Klik hier voor een vergrote weergave van de afbeelding.
A
Vanuit de haven worden kolen aangevoerd. Die worden gemalen en gedroogd tot poederkool. De poederkool wordt vermengd met voorgemalen biomassa. De poederkool wordt met stikstof op druk gebracht en getransporteerd naar de vergasser. In de luchtscheidingsfabriek wordt bij zeer lage temperaturen zuurstof en stikstof uit de omgevingslucht geproduceerd. Deze gassen worden in het proces verbruikt.
B
Door toevoeging van zuurstof aan de kolen ontstaat door verbranding bij hoge temperatuur en druk syngas. De niet-brandbare fractie van de kolen (mineralen) stolt en komt naar buiten als slak. Het syngas bestaat hoofdzakelijk uit koolmonoxide en waterstof en bevat in dit stadium nog diverse verontreinigende componenten. Deze worden stapsgewijs verwijderd. Het syngas is brandbaar en giftig. In de syngaskoeler wordt het gas afgekoeld. De warmte die hierbij vrijkomt, wordt omgezet in stoom.
C
Hierna wordt fijnstof dat niet brandbaar materiaal uit de kolen bevat, uit het gas verwijderd.
D
Het gas wordt met water gewassen. Zo worden in water-oplosbare verbindingen uit de kolen, zoals chloriden en fluoriden, uit het gas gehaald.
E
Tijdens de daarop volgende ontzwaveling wordt het giftige H2S (zwavelwaterstof) uit het syngas gehaald. Ruim 99% van de zwavel wordt hierbij gebonden en omgezet in zuivere zwavel. Deze wordt hergebruikt in de chemische industrie.
F
In enkele stappen wordt het syngas koolstofarm gemaakt en wordt CO2 afgevangen. Syngas bestaat dan voornamelijk uit waterstof.
G
Het gezuiverde syngas wordt in de bevochtiger met waterdamp verzadigd om tijdens de verbranding in de gasturbine een lage NOX-emissie te realiseren. Vervolgens gaat het syngas naar de gasturbine. Het gas wordt hier verbrand om de gasturbine te laten draaien. De hete uitlaatgassen van de gasturbine worden in de afgassenketel afgekoeld. Met de vrijkomende warmte wordt stoom gemaakt, die de stoomturbine aandrijft.
1
In het Vergassingseiland wordt de aangevoerde brandstof omgezet in synthetisch gas.
2
Het synthetisch gas wordt gereinigd. Restproducten worden nuttig hergebruikt.
3
Met behulp van het schone koolstofarme synthetische gas wordt stroom geproduceerd
4
In de deNOx-pakketten van de afgassenketel wordt stikstofoxide omgezet ter verdere beperking van de NOx-emissies.
