Oxy-Fuel uitgelegd:hoe zuivere zuurstof de efficiëntie van energiecentrales verbetert

Oxy-fuel is het verbranden van brandstof met pure zuurstof in plaats van het mengsel van zuurstof, stikstof en koolstofdioxide in de lucht. Wanneer brandstof wordt verbrand met pure zuurstof, kan het koolstofdioxidegehalte worden opgeslagen zonder dat stikstof hoeft te worden verwijderd, wat een cruciale stap is bij het zuiveren van afvalproducten in energiecentrales. De gassen die vrijkomen door elektriciteitscentrales bestaan ​​voor 75% uit stikstof, die uit alle koolstofdioxidestoom moet worden verwijderd. De meest veelbelovende toepassing vindt plaats in kolencentrales, maar ook gasturbine-, zuurstofproductie- en lastoepassingen kunnen hiervan profiteren.

Kolencentrales kunnen opnieuw worden geconfigureerd om zuurstofbrandstof te verbranden zonder het ketelontwerp te veranderen, hoewel de verbrandingstemperatuur voor de meeste ketels hoog is. Het zuurstof-brandstofverbrandingsproces resulteert in steenkool met een veel hogere verbrandingstemperatuur, maar dit kan worden gecontroleerd door zuurstof te mengen met stoom of rookgas uit andere fabrieksprocessen. Stikstof is slechts in kleine hoeveelheden in de ketel aanwezig en er wordt weinig stikstof of stikstofmonoxide geproduceerd dat de lucht vervuilt.

Rookgassen die ontstaan bij de verbranding van fossiele brandstoffen met zuurstofbrandstof zijn stikstofvrij. Kooldioxide en water zijn de belangrijkste componenten van het gas, dat kan worden geconcentreerd tot stromen van vrijwel zuivere kooldioxide. Het voordeel is dat het resterende gas veel sneller en goedkoper kan worden gecomprimeerd, gedroogd en gezuiverd dan traditionele methoden voordat het naar de opslag wordt verplaatst.

De gasturbinecyclus wordt verbeterd door het gebruik van zuurstofbrandstof, maar omdat gasturbinebladen hoge temperaturen niet goed verdragen, moeten de turbines opnieuw worden ontworpen om met zuurstofrijke brandstof te kunnen werken. Rookgas met hoge temperatuur dat een gemodificeerde turbine verlaat, maakt de stoomcyclus feitelijk efficiënter. Lassen en snijden met zuurstofbrandstof geeft lassers ook meer controle over de hoeveelheid warmte die wordt gegenereerd, zodat de temperatuur van een laszone op een veilig niveau kan worden gehouden. Zowel de grootte als de vorm van de lasrups zijn gemakkelijker te controleren, en de veranderingen die nodig zijn om autogeen te gebruiken bij het lassen zijn vrij eenvoudig.

Volledige toepassingen van autogeen worden nog steeds ontwikkeld. De technologie is getest in de Verenigde Staten, Canada, Europa en Japan, en de kleinere complexiteit en risico's van de technologie zijn aantrekkelijk. De vraag naar schoon brandende kolencentrales en elektriciteitsproductiefaciliteiten die veiliger zijn voor het milieu zou kunnen leiden tot een grote toename van op zuurstof gebaseerde brandstofsystemen naarmate de technologie vordert. De productie van zuurstof en het scheiden ervan uit de lucht tegen lagere kosten dan cryogene methoden zou ook mogelijk kunnen zijn.

About Mechanics streeft ernaar nauwkeurige en betrouwbare informatie te verstrekken. We selecteren zorgvuldig gerenommeerde bronnen en hanteren een rigoureus proces van factchecking om aan de hoogste normen te voldoen. Lees ons redactionele proces voor meer informatie over onze toewijding aan nauwkeurigheid.

Andrew Kirmayer, een freelanceschrijver met zijn eigen online schrijfbedrijf, creëert boeiende inhoud in verschillende sectoren en disciplines. Met een diploma in Creatief Schrijven is hij bedreven in het schrijven van boeiende artikelen, blogs, persberichten, website-inhoud, webteksten en meer, allemaal met als doel het internet een meer informatieve en boeiende plek voor alle doelgroepen te maken.