Kolencentrale

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
De kolencentrale van Bełchatów in Polen

Een kolencentrale is een thermische elektriciteitscentrale die met steenkool wordt gestookt. Vanwege de hoge uitstoot van fijnstof, NOx, SOx en CO2, worden kolencentrales als de meest milieuschadelijke vorm van energieopwekking beschouwd.

Werking stoomcircuit[bewerken]

Bij een conventionele kolengestookte centrale, wordt water onder hoge druk in een stoomketel gepompt, en door middel van het stoken van zeer fijn vermalen kool (poederkool) verhit. Daarnaast bestaan er kolencentrales die werken volgens het STEG-principe. Daarbij worden de kolen eerst vergast. Het gas wordt in een gasturbine verbrand. De resterende warmte wordt weer gebruikt om stoom te verhitten.

Het water wordt in verschillende delen van de stoomketel verhit tot deze oververhitte stoom is geworden, met een temperatuur van vroeger ongeveer 540 graden Celsius en nu 600°C en een druk van vroeger 180 bar en nu 290 bar. Wanneer de stoom uit de stoomketel komt, wordt deze door een meertraps-stoomturbine geleid, waar de energie in de stoom wordt omgezet in rotatie-energie. De druk en temperatuur van de stoom zijn hierna flink verminderd. Met rotatie-energie van de stoomturbine wordt een generator aangedreven.

De stoom die uit de hogedrukstoomturbine komt, wordt nogmaals door de stoomketel geleid om de energie-inhoud weer te verhogen en vervolgens in het midden- en lagedrukstoomturbines verder te expanderen en rotatie-energie te leveren. Wanneer de stoom volledig geëxpandeerd is, wordt deze door een condensor geleid. Hier wordt de stoom gecondenseerd tot water, zodat de voedingswaterpomp de druk weer kan opvoeren en het water weer de stoomketel in kan.

Werking brandstofcircuit[bewerken]

Bij een kolencentrale wordt steenkool gestookt. Omdat deze kool wereldwijd verschilt van samenstelling, worden de verschillende soorten kolen gemengd, zodat aan bepaalde standaarden kan worden voldaan. Op deze manier kan bijvoorbeeld een partij goedkope kolen met een hoog zwavelgehalte worden gemengd met een partij duurdere kolen met een laag zwavelgehalte, zodat in totaal goedkoper gestookt kan worden, terwijl toch aan emissienormen kan worden voldaan.

De losse partijen kolen worden in de buitenlucht opgeslagen op het kolenpark en gemengd op het mengveld. Vanuit het mengveld worden de kolen getransporteerd naar de kolenbunkers, dit is de werkvoorraad kolen, die in de centrale zelf wordt opgeslagen. Vanuit de kolenbunkers worden de kolen in de poederkoolmolen geleid en heel fijn vermalen. De poederkool wordt met lucht getransporteerd naar de branders in de stoomketel, waar onder een overmaat aan lucht de kolen verbrand worden.

Doordat in de kolen ook onbrandbare stoffen voorkomen, blijft er in de stoomketel wat as achter en wordt er ook een hoop as meegevoerd met de afgevoerde rookgassen. De bodemas die in de stoomketel achterblijft, wordt afgevoerd en de vliegas uit de rookgassen wordt met een elektrostatisch vliegasfilter afgevangen.

De rookgassen bevatten ook stikstofoxiden; deze worden verminderd door middel van reductie met een katalysator (SCR). Doordat steenkool zwavel bevat, komt er bij de verbranding ook zwaveldioxide vrij; deze wordt afgevangen in de Rookgas Ontzwavelings Installatie (ROI). Tussen de SCR-eenheid en de ROI bevindt zich een elektrostatisch filter waarmee vliegas (stof) wordt afgevangen met een rendement tot 99,95%.

Naast dit alles bevat het rookgaskanaal ook nog een luchtvoorverwarmer (LUVO), waar de warmte van de rookgassen wordt overgedragen aan de lucht die voor het verbranden van de kolen wordt gebruikt, waardoor het rendement verhoogd wordt. Een moderne ultra superkritische kolencentrale zoals Centrale Maasvlakte van E.ON haalt een rendement van 46%. Dat wil zeggen dat 46% van de energieinhoud van de kolen wordt omgezet in elektriciteit. Het rendement van oudere centrales ligt vaak niet hoger dan zo'n 37-40%.

Kolencentrale en CO2[bewerken]

Doordat elektriciteitscentrales (kolen, olie en gas) een gemiddelde levensduur hebben van 35 jaar, zullen deze de komende decennia waarschijnlijk nog blijven bijdragen aan CO2-uitstoot en klimaatverandering.[1] Daartegenover staat dat de meeste centrales in Noord-Amerika, Europa en Japan aan het einde van hun levenscylus en dus aan vervanging toe zijn. Doordat kolen in veel gevallen nog de goedkoopste en meest rendabele brandstof is, neemt het aantal kolencentrales slechts langzaam af.[bron?]

Zie ook[bewerken]