Getrapte brandstoftoevoer (reburning)

Beschrijving

Bij getrapte brandstoftoevoer of reburning (fuel staging) ontstaan drie zones in de brander:

• een primaire verbrandingszone waar 85-90% van de brandstof wordt verbrand, meestal in lage luchtovermaat (Low Excess Air = LEA) omstandigheden. Onder deze omstandigheden wordt NO_x gevormd;
• een tweede, ‘reburn’-zone, waar de secundaire brandstof wordt geïnjecteerd. Onder deze reducerende omstandigheden wordt de secundaire brandstof omgezet in koolwaterstofradicalen welke reageren met de NO_x uit de primaire zone. Naast de omzetting van NO_x tot N₂, kunnen ook minder gewenste elementen, zoals ammoniak, gevormd worden;
• een derde, ‘burnout’-zone, waar de verbrandingsproducten bij een luchtovermaat verdere verbranding ondergaan. Op deze manier worden de gevormde CO en onverbrande koolwaterstoffen uit de reburnzone volledig verbrand.

De reburning brandstof in de tweede zone kan zowel gemalen kool, stookolie als aardgas zijn, maar doorgaans wordt hier de voorkeur gegeven aan aardgas. Deze brandstof bevat immers het minste stikstof waardoor er zo min mogelijk aanleiding gegeven wordt tot nieuwe vorming van NO_x in de burnout zone.

Technische haalbaarheid

Deze techniek kent ondertussen wel enige toepassing in stookinstallaties op fossiele brandstoffen, vooral in grotere installaties. Echt veel ervaring blijkt er bij de gecontacteerde leveranciers in de beschouwde vermogensrange niet te zijn met deze techniek: enkel in de literatuur werd reburning vermeld als toegepaste techniek bij kleine en middelgrote stookinstallaties. Deze techniek wordt dan ook niet verder beschouwd bij kostenberekeningen.

Milieuvoordeel

Reburning voorkomt de vorming van NO_x en zet gevormde NO_x om tot N₂. Getrapte brandstoftoevoer kan een reductie van 50-60% opleveren, zelfs met poederkool of olie in plaats van gas als reburn brandstof (Clean Coal Technology, 1999).

Economische haalbaarheid

De implementatie van deze techniek is vrij duur en vereist een heel specifiek ontwerp van de verbrandingskamer om de verschillende zones te creëren. Concrete kostprijsgegevens ontbreken welliswaar omwille van de beperkte praktische toepassing bij gecontacteerde leveranciers.