De afname van de Nederlandse gasreserves en de doelstelling om CO2-uitstoot te reduceren hebben geleid tot een toenemende interesse in duurzame gassen (H2, H2/CO, CH4/CO2) en geïmporteerde gassen (bijvoorbeeld LNG). De samenstellingen van deze gassen kunnen sterk verschillen van traditioneel gedistribueerde gassen wat kan leiden tot ongewenste effecten in eindgebruikersapparatuur zoals vlaminslag, afblazen en verhoogde CO- en roetemissie.
Haalbaarheidsstudie
In dit project hebben DNV GL Oil & Gas en Honeywell een haalbaarheidsstudie uitgevoerd naar de ontwikkeling en marktintroductie van de nieuwe gaskwaliteitsregeling met een CV-ketel als gassensor –toepasbaar voor middelgrote aardgasbranders van verwarmingsketels voor kantoor- en bedrijfsgebouwen. Uit deze studie bleek dat deze regeling, naar verwachting, in de toekomst een breed aanbod aan gassen van verschillende kwaliteiten kan accommoderen in het gasnet.
Deze gaskwaliteitsregeling is uitgerust met een commercieel verkrijgbare CV-ketel als gassensor, die vooraf de gaskwaliteit bepaalt. Deze CV-ketel (als sensor) is voorzien van een gaskwaliteits-regeling van Honeywell - de iXQ ionisatieregeling - die gebruik maakt van het vlamionisatiesignaal, dat wordt vertaald naar een gaskwaliteitsafhankelijk klepstandsignaal voor de brandstoftoevoerklep van de CV-ketelbrander. Dit signaal kan – na vertaling - worden gebruikt als gaskwaliteitssignaal voor de regeling van de brander van de ‘grote’ verwarmingsketel. Deze gaskwaliteitsregeling houdt de gas/luchtverhouding constant, waardoor op een veilige manier een brede range aan gassamenstellingen kan worden verbrand, met behoud van branderprestaties bij minimale emissies. Dit zorgt – bij wisselende gaskwaliteiten – tevens voor een brandstofbesparing van 0,5 – 1,5% t.o.v. conventionele branderregelingen.De technische haalbaarheid van de CV-ketel als gassensor is experimenteel aangetoond - binnen een breed gebied van gassamenstellingen - tijdens het haalbaarheidsonderzoek in Fase 1 van dit project.
Demonstratietesten in het DNV GL laboratorium hebben aangetoond dat de combinatie van de CV-ketel als gassensor, de koppeling (‘interface’) tussen CV-ketelgassensor en de regeling (BMS) van de ‘grote’ ventilatorvoorzetbrander van de verwarmingsketel voor kantoor- en bedrijfsgebouwen naar behoren werkt (voldoet aan de gestelde eisen). Dit geldt voor het bereik aan gassamenstellingen binnen de gecombineerde G- en H-gasband en tot 20% waterstof in aardgas en voor grote en ‘abrupte’ Wobbesprongen. Dit betekent dat het ‘Proof-of-Concept’ van de CeVeGas gaskwaliteitsregeling goed bruikbaar is.
Markt
Omdat de gaskwaliteitsregeling achteraf in een bestaande installatie kan worden ingebouwd (‘retrofit’) en de kosten voor de CV-ketel als gassensor betrekkelijk bescheiden zullen zijn (circa € 1.000), zijn de benodigde investeringen voor de eindgebruiker beperkt. De terugverdientijd van de gaskwaliteitsregeling ligt op grond van te verwachten brandstofkostenbesparing, afhankelijk van het gasverbruik, tussen een half en twee jaar.
De ontwikkeling en geleidelijke marktintroductie van deze nieuwe “retrofit” branderregeling zal ervoor zorgen dat de eindgebruiker geen hinder of schade ondervindt bij de introductie van nieuwe duurzame gassamenstellingen en bij de verruiming van de H-gasband. Het vooraf meten van de gassamenstelling (feed-forward regeling) maakt de eindgebuikersinstallatie robuust tegen (abrupte) variaties in gassamenstelling waardoor de range aan bruikbare gassamenstellingen sterk verbreed wordt ten opzichte van de huidige installaties.
Vanwege de noodzaak om gasverbruikende apparatuur te leveren voor de huidige en toekomstige gassamenstellingen is deze Gaskwaliteitsregeling zeer interessant voor leveranciers en eindgebruikers.
De Bedrijven
DNV GL, Oil & Gas, Netherlands (hierna: DNV GL) is een vooraanstaand kennis- en consultancy¬huis voor de gasinfrastructuur en -toepassingen. Als voormalige dochtermaatschappij van Gasunie, en aansluitend als onderdeel van voormalig Kema, is DNV GL diep geworteld in de (inter-)
nationale energiesector en houdt zij zich al sinds de jaren zestig van de vorige eeuw bezig met advisering, testen, certificeren en onderzoek en ontwikkeling. Vanuit die positie richt DNV GL zich vooral op de overgang naar een duurzame energievoorziening, op een veilige en betrouwbare gasinfrastructuur, op het nauwkeurig meten van droge en natte gasstromen in termen van zowel kwaliteit en kwantiteit, op het optimaliseren en testen van gasapparatuur in relatie tot verantwoorde invoering van nieuwe gassen in bestaande gasnetwerken en -installaties, en op goede gasspecificaties. Alles draait om veiligheid, betrouwbaarheid, doeltreffendheid en kwaliteit.
Honeywell is een multinationaal opererende onderneming die zich vanuit diverse dynamische divisies actief bezighoudt met het ontwikkelen van innovatieve systemen, producten en diensten voor automatiserings- en beveiligingsoplossingen in industrie, woningen en gebouwen. Honeywell is in 1906 in Minneapolis (Verenigde Staten) opgericht en biedt wereldwijd werk aan ruim 132.000 mensen in bijna 100 landen. Naast producten voor de meet- en regeltechniek ontwikkelt Honeywell producten voor de luchtvaart, de automobielindustrie, energie-opwekkingsystemen, speciale chemicaliën, kunststoffen en geavanceerde elektronische materialen.
Het Europese centrum voor ontwikkeling en marketing van gaskleppen en systemen ten behoeve van de verwarmingstoestellen voor woningen is gevestigd te Emmen. In Nederland zijn tientallen miljoenen gasregelsystemen en veiligheidselektronicasystemen geleverd aan de meeste Europese toestelfabrikanten.
Monarch Nederland B.V. behartigt de belangen van Weishaupt - marktleider op het gebied van brandertechnologie in Nederland en heeft een brander ter beschikking gesteld.
Rössel Nederland B.V. (nu Tempco) behartigt de belangen voor de producten van Lamtec – een innovatieve Duitse leverancier van regelsystemen voor verbrandingsprocessen – heeft een aangepast BMS (Burner Management System) ter beschikking gesteld, waarop de gaskwaliteitsregeling met een commercieel verkrijgbare CV-ketel als gassensor is aangesloten.
Machinefabriek Novum B.V. - een Nederlandse producent van verwarmings-, heetwater- en stoomketels - heeft een circa 450kW verwarmingsketel ter beschikking gesteld.