Håndbok: «CCS for avfallsforbrenning»

Kapittel 3

Tiltak i eksisterende avfallsforbrenningsanlegg

5.1 Økt røykgassresirkulering

Røykgassresirkulering benyttes allerede ved flere avfallsforbrenningsanlegg for å regulere forbrenningsprosessen og kontrollere NOx-utslippene. I forbindelse med ettermontering av et CO2-fangstanlegg kan det være hensiktsmessig å se nærmere på i hvor stor grad slik resirkulering kan maksimeres og økes utover dagens nivå. Økt resirkulering vil ha følgende positive effekter på et nedstrøms CO2-fangstanlegg:

  • Økt CO2-konsentrasjon. Dette gjør CO2-fangsten mer effektiv siden det er lettere å fange fra høye konsentrasjoner enn lave konsentrasjoner. Man får mer CO2 per kg røykgass, og trenger mindre røykgass. Man kan fange mer CO2 per liter fangstkjemikalie.
  • Redusert røykgassmengde. Dette gir mindre røykgassvolum som skal gjennom absorbertårnet og dermed mindre diameter på absorber. Mindre absorberdiameter gir lavere investerings­kostnad, mindre kjemikalievolum og mulig lavere energiforbruk til røykgassviftene. Mindre røykgassmengder har også positiv effekt på kjølebehovet siden det er mindre varm røykgass som må kjøles før absorbsjonstrinnet i fangstprosessen.
  • Redusert O2-konsentrasjon. Oksygen er en uønsket komponent i et aminbasert CO2-fangst­anlegg siden oksygen bidrar til å degradere mange av de mest vanlige fangstkjemikaliene. Økt resirkulering vil derfor i mange tilfeller bidra til lavere kjemikalieforbruk og lavere driftskostnader for et fangstanlegg.

En ulempe med dette kan være at det kan føre til økt CO-konsentrasjon i røykgassen.

Ifølge Hitachi Zosen Inova AG skal det være mulig å redusere oksygennivåene i et moderne avfalls­forbrenningsanlegg ned mot 3-5% O2 med hjelp av røykgassresirkulering.

Potensialet for KAN Referansa er ikke beregnet, men for aktører med et relativt høyt O2-nivå i skorstein kan det være hensiktsmessig å ta en dialog med anleggsleverandør for å diskutere potensialet ved økt andel røykgassresirkulering. Potensielt kan moderate investeringer i røykgassresirkulering påvirke investerings- og driftskostnader for et CO2-fangstanlegg positivt.

Ved etablering av en eventuell ny forbrenningslinje eller nytt avfallsforbrenningsanlegg burde mulighetene for røykgassresirkulering undersøkes nøyere i samråd med leverandører. For eksisterende linjer kan det lønne seg å ha en dialog med leverandører av ovner og forbrenningskammeret. I eksisterende  eller eldre anlegg vil dette være komplisert og det vil medføre endringer på styresystemet som kan være vanskelig å innregulere.

5.2 Oksygenforbrenningsanlegg 

Flere fangstleverandører leverer det de kaller ‘oxy-fuel combustion capture’, her er forbrenningsluften erstattet med rent oksygen. Dette øker CO2 konsentrasjonen i røykgassen, samt at det reduserer forurensende gasser med nitrogen (som NOx), i teorien vil røykgassen kun bestå av H2O og CO2. Utfordringen er kilden til oksygen, det kommer oftest fra en kryogen luftutskillingsprosess (kraftkrevende). Et mindre energikrevende alternativ til dette som er under utvikling er Chemical Looping Combustion (CLC) der man sirkulerer et metalloksid som oksygenbærer til forbrenningsprosessen.

Oksygenforbrenningsanlegg kan være verdt å undersøke dersom man oppretter en ny forbrenningslinje, fordelene er at man reduserer mengden forurensende stoffer, det er tilsynelatende ikke testet for avfallsforbrenning.