RAPPORT F2008:07 - Avfall Sverige

INNEHÅLLSAMMANFATTNING ....................................................................................................................................3SUMMARY .....................................................................................................................................................41. INLEDNING ...........................................................................................................................................52. TEORI .....................................................................................................................................................52.1 Provförutsättningar........................................................................................................................73. GENOMFÖRANDE AV PROV...............................................................................................................93.1 Provtagning av och mängd slagg och filterstoft..........................................................................104 UTVÄRDERING ....................................................................................................................................115. KONSEKVENSER - KÄNSLIGHET ....................................................................................................186. EXCEL-MALL FÖR UTVÄRDERING ................................................................................................. 197. ERFARENHETER FRÅN GENOMFÖRDA PROV............................................................................. 212

SAMMANFATTNINGAvfall Sverige har gett oss i uppdrag att föreslå en metod för provförbränning av avfall.Den föreslagna metoden är ett fullskaleprov med det primära syftet att fastställa avfallets energiinnehållbaserat på en kombination av en mass- och energibalans. Ett grundläggande antagande är attjämvikt råder. Metoden är utformad för att vara enkel att använda och så att den kan genomföras medanläggningarnas egen personal och mätutrustning.Metoden innebär att förbrukat bränsle och genererade restprodukter vägs under ett definierat tidsintervalldå jämvikt råder i anläggningen. Detta kombineras med data som samlas in från anläggningensinstrumentering.Med ett enhetligt förfarande för provförbränning skapas förutsättningar att generera reproducerbararesultat i anläggningarna. Resultaten från olika anläggningar blir också mer jämförbara.För att utvärdera resultaten används en enhetlig beräkningsmall som utgör en del av denna rapport.I tre anläggningar har det genomförts fullskaleprov med denna metod. Dessa prov utfördes av anläggningarnasegen personal. Den generella bedömningen från de som ledde proven var att det fungeradeväl, att metoden fungerade och att det var möjligt att följa anvisningarna. Detta stöds också av deresultat som genererats.3

1. INLEDNINGAvfall Sverige har gett oss i uppdrag att föreslå och utvärdera en metod för provförbränning av avfall.Metoden är ett fullskaleprov med det primära syftet att fastställa avfallets energiinnehåll baserat på enkombination av en mass- och energibalans. Syftet är att metoden skall vara enkel att använda och attden kan genomföras med anläggningarnas egen personal och mätutrustning. Om proven genomförs påett likformigt sätt blir resultaten reproducerbara och mer jämförbara mellan olika anläggningar.I tre utvalda anläggningar har fullskaleprov genomförts baserat på den metod som redovisas i dennarapport. De tre anläggningarna är:• Gärstad, Linköping• Renova, Göteborg• Bäckelund, BorlängeDessa prov utfördes av anläggningarna själva. B&Ö deltog under en dag per anläggning för att observeraoch samla upp praktiska erfarenheter. Dessa har sedan arbetats in i denna redovisning av projektet.2. TEORIMetoden baseras på vägning av avfall och restprodukter under en definierad tid med jämvikt i anläggningen.Ett grundläggande antagande vid utvärderingen är därför att det rått jämvikt under provet.Anläggningens utformning har stor betydelse för hur lång tid som krävs för att nå jämvikt, detta behandlasseparat i avsnitt 2.1.För det bestämda tidsintervallet beräknas för anläggningen en energi- och en massbalans. Baserat pådessa kan bränslets kvalitet sedan fastställas. Med ett enhetligt förfarande skapas förutsättningar föratt göra resultaten reproducerbara och jämförbara mellan olika anläggningar.I figur 1 visas systemet, den systemgräns som ansatts samt in- och utgående strömmar. Samtliga angivnaströmmar måste fastställas genom direkta mätningar eller på annat lämpligt sätt. Systemgränsenhar satts nära pannan för att vara så generell som möjligt. Alla fläktar och pumpar har placerats utanförsystemgränsen.Vi har antagit att anläggningen består av en integrerad eldstad och panna som följs av en stoftavskiljare.De flesta anläggningar har sedan ytterligare reningssteg för att avskilja föroreningar. Dessa reningssteginverkar inte på de energi- och massbalanser som metoden redovisar.5

5. Nyttig effekt 6. Strålning och konvektionSystemgräns1. BränsleEldstad och Stoftavskiljare 10. Rökgas2. Luft panna3. Rökgasåterföring4. SNCR7. Slagg 8. Kalk/kol 9. FilterstoftFigur 1Systemet, systemgräns och strömmarI det följande diskuteras samtliga strömmar. Där det finns alternativa lösningar för att fastställa massellerenergiflödet anges det.1. BränsleDen mängd bränsle som tillförs eldstaden under provförbränningen måste fastställas genom vägning.Det kan göras på flera sätt beroende på anläggningens utformning. De vågsystem som då utnyttjas tex.band-, kran- eller extern våg måste kontrolleras så de ger tillförlitliga resultat. En korrekt bestämningav den tillförda bränslemängden är helt avgörande för resultatet av provförbränningen. Mängdenanges som den totala mängd bränsle som tillförts under den tid provförbränningen pågått.2. LuftOm inte det totala luftflödet till eldstaden mäts kan det beräknas med tillräcklig precision utifrånproducerad energi och uppmätt luftöverskott. Förvärms förbränningsluften externt (utanför systemgränsen)måste temperaturen på luften vid systemgränsen registreras. Resultatet anges som ett medelvärdeför den tid provförbränningen pågått.3. RökgasåterföringUtnyttjas rökgasåterföring under provförbränningen och rökgasen tas utanför systemgränsen måsteflödet och temperaturen bestämmas. Resultaten anges som medelvärden för den tid provförbränningenpågått.4. SNCRÄr anläggningen försedd med ett SNCR-system för NO x reduktion och det är i drift under provet måstedoserad mängd vatten och ammoniak bestämmas. Resultaten anges som medelvärden för den tidprovförbränningen pågått. Används ånga för atomizering behöver den inte tas med.6

5. Nyttig effektMed nyttig effekt avses den effekt (MW) som tagits upp i eldstad och panna och levereras ut genomsystemgränsen. Den anges som ett medelvärde för den tid provförbränningen pågått. En korrekt bestämningav den nyttiga effekten är helt avgörande för resultatet av provförbränningen.6. Strålning och konvektion från systemetStrålnings och konvektionsförlusten fastställs baserat på diagram i DIN 1942 från 1994, linjen förbrunkol.7. SlaggDen slagg som genererats under provförbränningen samlas upp och vägs. Under provförbränningentas prov med jämna intervall. Dessa blandas till ett generalprov som analyseras med avseende på fuktoch TOC. Stoft från pannans konvektionsdelar förutsätts matas ut med slaggen eller tillsammans medfilterstoftet.8. Kol/kalkOm aktivt kol eller kalk används måste massflöden av dessa tillsatser fastställas utifrån kalibreringskurvorpå doserskruvar eller uppskattas på något annat sätt.9. FilterstoftDet filterstoft som genererats under provförbränningen samlas upp och vägs. Under provförbränningentas prov med jämna intervall. Dessa blandas till ett generalprov som analyseras med avseende påfukt och TOC.10. RökgasDen mängd rökgas som passerar ut genom systemgränsen måste bestämmas. Antingen genom direktamätningar med anläggningens instrumentering eller genom att flödet beräknas. Utnyttjas rökgasåterföringunder provförbränningen som återförs på ett sådant sätt att den passerar systemgränsen måsteden inkluderas i rökgasflödet, se också punkt 3. I systemgränsen bestäms också rökgasens temperatur,innehåll av vattenånga och luftöverskott (O 2-halt).2.1 ProvförutsättningarFör att resultaten från förbränningsproven skall vara användbara är en grundförutsättning att jämviktråder i anläggningen. Tiden för att nå jämvikt beror i huvudsak på anläggningens utformning. Det ärviktigare att uppnå jämvikt i anläggningen innan provförbränningen startas än att själva provet omfattarlång tid.Det bränsle som man avser att prova bör finnas framme i en sådan mängd att det räcker för bådeinsvängnings-/stabiliseringstiden och för den tid provtagningen genomförs. Provbränslet bör var såväl blandat som möjligt. Större variationer i provbränslets kvalitet innebär att jämvikt inte kan uppnås.7

I DIN 1942 som är den tyska standarden för leveransprov av ångpannor tas frågan om tid för att nåjämvikt innan provstart upp. Där anges att pannan skall ha varit i kontinuerlig drift ett flertal dygninnan prov startas. I utgåvan från 1979 anges att minst tre timmar vid vald last skall föregå provstart.I utgåvan från 1994 anges dock enbart att alla parter skall vara överens om att jämvikt råder innanprov startas.I DIN 1942 finns också angivet hur stora variationer i last man kan tillåta under själva provet. I figur 2visas detta. På X-axeln återfinns ångflöde uttryckt som kg/s och på Y-axeln tillåten variation i procent.Figur 2 Tillåten variation i ångflöde som funktion av ångflöde (källa DIN 1942)Baserat på figur 2 är tillåten variation för en panna som producerar 30 MW strax under 10%.8

Ett förbränningsprov som utgör en rimlig kompromiss mellan vad som är praktiskt möjligt och somäven tar hänsyn till behovet av stabila förhållanden kan läggas upp enligt följande:• Provbränsle för 24 timmar• Insvängnings- och stabiliseringstid 18 timmar• Förbränningsprov 6 timmar.18 timmars insvängnings- och stabiliseringstid är för de flesta anläggningar en tillräcklig tid för attomsätta både bränsle, slagg och filterstoft ett flertal gånger.Det finns dock vissa processutformningar där detta inte är tillräckligt. Som exempel kan nämnas AlstomsNID-system som har en genomloppstid för avskiljt stoft som kan uppgå till flera dygn. Även FBpannor kan ha långa omsättningstider för det material som ansamlas i bädden.3. GENOMFÖRANDE AV PROVFör att genomföra förbränningsprovet behöver ett flertal aktiviteter genomföras av anläggningenpersonal. Dessa redovisas nedan i punktform.Förberedelser• Samla upp och blanda provbränsle så att det finns i tillräcklig mängd för minst 24 timmarsdrift.• Kontrollera funktionen av de vågar som skall användas.• Kontroller funktionen på de mätare som används för att bestämma den nyttiga effekten.• Fastställa rutiner för hur bränsle och askor skall vägas på ett så säkert sätt som möjligt.• Fastställa rutiner för hur de data som krävs för utvärderingen enligt bilagt beräkningsschema(bilaga B) skall samlas in.• Kontrollera att det inte finns några energiströmmar genom systemgränsen som inte registreras.Det kan t. ex. vara kontinuerlig bottenblåsning som bör vara avstängd under förbränningsprovet.Insvängning och stabilisering (18 timmar)• Starta förbränningen av provbränslet och justera in last och driftförhållanden till önskade värden.• Under insvängnings- och stabiliseringstiden skall inställda driftförhållanden upprätthållas.• Tappa ner slagg och askbehållare så att de är tömda till den tidpunkt själva förbränningsprovetskall starta.Förbränningsprov ( 6 timmar)• Väg det bränsle som tillförs under förbränningsprovet.• Samla upp den slagg och det filterstoft som genereras under provtiden.• Ta ut prov på slagg och filteraska. Prov bör tas cirka var 30:e minut.• Säkerställ att de data som behövs för utvärderingen samlas in.9

Efterarbete• Blanda uttagna prov på slagg och filteraska till ett generalprov för respektive ström.• Sänd dessa två prov för analys av fukt och TOC.Utvärdering• Resultaten utvärderas med Excelmallen. Utformningen av den visas i avsnitt 6.3.1 Provtagning av och mängd slagg och filterstoftBestämningen av den mängd slagg och filterstoft som genereras under provet är i allt väsentligt beroendeav anläggningens utformning och måste därför anpassas till de lokala förutsättningarna. Detsammagäller provtagning av dessa två strömmarSkall resultaten användas för att bestämma föroreningar i bränslet krävs en noggrannare bestämningav både massflöde och sammansättning.Avser provet att enbart bestämma avfallets värmevärde räcker det med att flöden och analysvärdenuppskattas. I avsnitt 5 visas inverkan på det beräknade värmevärdet.Vid anläggningarna bör det redan finnas fastlagda metoder för provtagning av slagg som kan utnyttjas.Detta då samtliga anläggningar som förbränner hushållsavfall har krav, minst enligt NFS 2002:28, påmaximal halt av TOC i slagg. För filterstoft finns inte några sådana krav.I Nordtest rapport NT ENVIR 004 från 1996 beskrivs ett antal metoder för att ta prov på fasta restprodukterna.I rapporten listas fyra sätt att ta prov. För att nå bästa resultat gäller den rangordning somlistas nedan:1. Prov tas från ett stoppat transportband2. Prov tas i en fallande ström3. Prov tas från ett transportband i rörelse4. Prov tas från container, billast eller från en hög.I Nordtests rapport ges detaljerade beskrivningar av hur provtagningarna kan genomföras och ocksåhur olika hjälpmedel kan utformas.• Varje prov som tas ut bör för slagg vara minst 10 kg och för filterstoft 1 kg.• De uttagna proven blandas sedan väl till samlingsprov. I inget fall bör antalet prov som ingår isamlingsprovet understiga sju (7).• Av samlingsproven för slagg och för filterstoft tas ett analysprov vardera som skickas för analystill laboratorium. Samlingsprovet för slagg som sänds till laboratoriet bör vara minst 10 kgoch det för filterstoft minst 1 kg.Analys av TOC enligt SS-EN 13137Analys av total fukt enligt CEN/TS 14774• Alla prov måste förvaras så att inte fukthalten påverkas innan de analyseras.10

4 UTVÄRDERINGFör utvärderingen av resultaten används den beräkningsmall som visas i avsnitt 6 och som utgör endel av denna rapport. Här beskrivs de beräkningar som görs i mallen. Beskrivningarna görs utifrån deströmmar som visas i figur 3.1. Bränsle5. Nyttig effekt 6. Strålning och konvektionSystemgränsPrim Eldstad och Stoftavskiljare 10. Rökgas2. Luft Sek panna3. Rökgasåterföring4. SNCR7. Slagg 8. Kalk/kol 9. FilterstoftFigur 3Systemgräns och strömmar1. BränsleMängden bränsle som tillförts under provet har bestäms med den kontrollerade vägningen.2. LuftLuftflödet till pannan behövs för att beräkna tillförd effekt från eventuell extern påvärmning av luften.Sker påvärmningen i en krets inom systemgränsen skall luftens temperatur sättas till den temperaturluften har då den passerar systemgränsen. Uppmätt temperatur skall dock alltid avse förhållandenaefter luftfläkten.I utvärderingsmallen har primärluften separerats från den resterande luften som tillsätts sekundärt.Skälet är att dessa luftströmmar ofta har olika temperaturer.Finns ingen säker mätning av luftflödena finns det i utvärderingsmallen en möjlighet att sätta dettotala luftflödet till samma värde som det torra rökgasflödet.I beräkningen av den med luft tillförda effekten är referenstemperaturen 25°C. Beräkningen är följande:11

4. SNCROm pannans är försedd med ett SNCR-system som är i drift under provet måste hänsyn tas till detvatten som tillsätts. Förångningen av det vattnet är en förlust då det i ångform passerar systemgränsen.Beräkningen är följande:P=flöde r [kW]r=2 260 kJ/kg5. Nyttig effektFrån pannan levererad nyttig effekt under provet tas från det kontrollerade driftinstrumentet. Förångpannor kan effekten om nödvändigt beräknas från ångflöde, ångdata och matarvattendata enligtföljande:P=ångflöde (i ånga-i mava) [kW]Ångflödet i kg/s och entalpierna i kJ/kg.13

6. Strålnings och konvektionsförlustStrålnings och konvektionsförlusten från systemet bestäms baserat på diagram i DIN 1942. Kurvan förbrunkol i figur 5 används.Figur 5 Strålnings- och konvektionsförlust (källa DIN 1942)På X-axeln i figur 5 återfinns pannans nominella nyttiga effekt och på Y-axeln förlusten båda uttrycktasom MW. Ekvationen för brunkol är:Förlusten = 0.0315 nominell effekt 0.7 [MW]7. SlaggFör att beräkna förlusten kombineras den utvägda mängden slagg med de analyser av fukt och oförbräntsom genomförts. Värmevärdet på de oförbrända sätts till Hi=27 MJ/kg (för brunkol enligt DIN1942).14

P N från pannan, mäts och registerasP S antages vara 0.0315 nominell effekt0.7 [MW]2) P rg beräknas enligt följande: P rg = Q rg (h t - h 25) [MW]Q rg = totala rökgasflödet[m 3 n /s]h t = rökgasentalpi [MJ/m 3 n](3) (h t-h 25)= C p (t - 25)C p = värmekapacitet för rökgasen[MJ/m 3 n, °C]För beräkningarna används ett C p om 1.4 10 -3 MJ/m 3 nt = uppmätt rökgastemperatur[°C](4) Q rg = q br gq br = bränsleflöde[kg/s]g = verkligt specifikt rökgasflöde[m 3 n/kg]g = g o 2121 (O2)g o = teoretiskt specifikt rökgasflöde[m 3 n /kg](O2) = uppmätt O2 halt i våt gas efter pannan [%](5) P br = q br H u [MW]H i = undre värmevärde för bränslet[MJ/kg]Efter omskrivning av ekv 1-5 erhålles(6) Q rgot = gotHi Ps + Pn1 g 3600Hi Cp (t 25)Q rgot är det torra teoretiska rökgasflödet ut från pannan i m 3 n/h torr gas. För att bestämma det verkligagasflödet krävs kännedom om ytterligare två storheter nämligen:• O 2-halten i vol-% våt eller torr gas.Den bestäms med befintligt driftsinstrument.• Rökgasens fukthalt i vol-%.Den bestäms med befintligt driftsinstrument eller via uppskattning i Excelmallen.Det verkliga torra rökgasflödet kan sedan beräknas enligt ekvation 7,1(7) Q rgt = Q rgot (O2) [m 3vg100n/h torr gas]1 21 (100 Fukthalt)och verkliga våta rökgasflödet enligt ekvation 8.16

Q rgt(8) Q rg = [m 3 n/h våt gas]1 Fukthalt10010.2 RökgasförlustI beräkningen av rökgasförlusten är referenstemperaturen 25°C. Beräkningen är följande:P=flöde (i T-i 25°C) [kW]De entalpier som används framgår av tabellen nedan. Entalpin för rökgasen interpoleras mellan 25°Coch 200°C.Entalpier [kJ/m 3 ]Vid 25°C Vid 200°CO2 32,3 264CO2 40,7 358,4H2O 36,8 299,6N2 32,1 257,717

5. KONSEKVENSER - KÄNSLIGHETFör att bedöma var resurserna vid provförbränningen skall läggas görs i detta avsnitt en genomgång avhur känsligt resultatet är för osäkerheter i de storheter som behöver fastställas. För detta utnyttjasutvärderingsmallen i Excel.Som indata används de värden som anges i tabell 1.Tabell 1Indata till mall i ExcelStorhet Enhet VärdeProvtid minuter 230Bränslemängd ton 60Flöde totalluft m 3 n/h 65 000Temperatur totalluft °C 55Flöde rökgasåterföring m 3 n/h 10 000Temperatur rökgasåterföring °C 120Nyttig effekt MW 44Nominell effekt MW 50Slaggmängd ton 11Fukt i slagg vikts-% 22TOC i slagg vikts-% TS 4,2Flöde vatten till SNCR kg/h 375Mängd avskiljt stoft ton 1,5Fukt i avskiljt stoft vikts-% 1TOC i avskiljt stoft vikts-% TS 15Mängd aktivt kol kg 16Mängd kalk kg 275Flöde rökgas m 3 n/h 90 000Temperatur rökgas °C 125O2-halt vol-% vg 5,6H2O-halt vol-% 18För att visa hur de olika storheterna påverkar de beräknade värmevärdet varieras en storhet i tagetmed 10%. Övriga hålls konstanta enligt tabell 1, vilket ger ett beräknat värmevärde Hi om 11,09 MJ/kg.Hur detta påverkar de beräknade vämevärdet noteras och redovisas i tabell 2. I tabellen har resultatensorterats i en ordning så att de storheter som har störst påverkan kommer först.18

Tabell 2Känslighet för 10% osäkerhet i enskild storhetStorhet Enhet Värde enligttabell 1Testat värde(+10%)Påverkanpå beräknat Hi i %Provtid minuter 230 253 9,7Bränslemängd ton 60 66 -9,1Nyttig effekt MW 44 48,4 9,1Flöde rökgas m 3 n/h 90 000 99 000 0,7Temperatur rökgas °C 125 137,5 0,7Temperatur totalluft °C 55 60,5 -0,3Flöde totalluft m 3 n/h 65 000 71 500 -0,2Slaggmängd ton 11 12,1 0,1TOC i slagg vikts-% TS 4,2 4,62 0,1Mängd avskiljt stoft ton 1,5 1,65 0,1TOC i avskiljt stoft vikts-% TS 15 16,5 0,1Fukt i slagg vikts-% 22 24,2 -0,1Flöde rökgasåterföring m 3 n/h 10 000 11 000 -0,1O2-halt vol-% vg 5,6 6,16 -0,1Flöde vatten till SNCR kg/h 375 413 0Temperatur rökgasåterföring °C 120 132 0Nominell effekt MW 50 55 0Fukt i avskiljt stoft vikts-% 1 1,1 0Mängd aktivt kol kg 16 17,6 0Mängd kalk kg 275 302,5 0H2O-halt vol-% 18 19,8 0Som framgår av tabell 2 är det några enstaka storheter som kräver extra uppmärksamhet för att resultatenskall bli tillförlitliga. Att bestämma provtiden bör inte vara något problem. De storheter somsannolikt blir helt avgörande för resultatet är kvalitén på mätningen av bränsleflödet och den nyttigaeffekten.I de fall massbalansen, kompletterad med ytterligare analyser av metaller i slagg och aska, också skallanvändas för att beräkna innehållet av föroreningar i bränslet krävs extra uppmärksamhet vid bestämningenav slagg- och askflöden.6. EXCEL-MALL FÖR UTVÄRDERINGI figurerna 6 till 8 visas hur den utvärderingsmall i Excel som tagits fram är utformad.19

MALL FÖRförFÖRBRÄNNINGSPROVPanna och provbeteckning:Panna 5, prov med balat avfall från dec 2006Datum för provet:2007-03-03Rost(För FB beräknas ingen askhalt)Provtid: Start 12:30 Stopp 16:20Mallen har producerats av Bergström & Öhrström på uppdrag av Avfall Sveriges arbetsgrupp föroch utgör en del av rapporten TÖh07-04. Version 2008-03-17.Tomas Öhrström, Bergström & Öhrström, Repslagaregatan 16,Tel 0155-269 057, Fax 0155-269 056611 32 NyköpingFigur 6StartmenyINDATAPanna 5, prov med balat avfall från dec 2006Provtid03:50 t:mBränsleTillfört under provet 60 ton Bränsleflöde 15,65 t/hLuftFlöde primärluft35 000 m3n/hTemperatur primärluft 110 °CFlöde sekundärluft30 000 m3n/hTemperatur sekundärluft 45 °CTotalluft (används i ber ) 65 000 m3n/h Använd beräknad totalluft (sätts till torrt rökgasflöde )RökgasåterföringFlöde10 000 m3n/hTemperatur 120 °CNyttig EffektMedel under provet44 MWStrålning och konvektionsförlustNominell effekt panna 50 MW Förlust 0,49 MWSlagg/bottenaskaUtvägt under provet 11 ton Flöde 2,87 t/hFuktinnehåll22 vikts-%TOC-halt4,2 vits-% av TSSNCR25-ig NH 3 lösning100 kg/hVatten 300 kg/h Vatten 375 kg/hKalk/kolKalk tillsatt under provet 275 kg 71,7 kg/hKol tilsatt under provet 16 kg 4,2 kg/hFilterstoftUtvägt under provet 1,5 ton Flöde 0,39 t/hFuktinnehåll1 vikts-%TOC-halt15 vits-% av TSRökgasUppmätt flöde90 000 m3n/h Använd beräknat rökgasflöde ( från nyttig effekt )Temperatur 125 °CUppmätt O 2-halt5,6 vol-% våt gasUppmätt H 2O-halt18 vol-%Flöde (används i ber ) 90 000 m3n/hH2O-halt (används i ber ) 18,0 vol-%Använd uppskattad fukthaltFigur 7Inmatning av mätdata20

ResultatProvbeteckning:Datum:Starttid:Stopptid:Panna 5, prov med balat avfall från dec 20062007-03-0312:3016:20MassflödenBränsleKalk/kolSlagg/bottenaskaFilterstoft15,650,082,240,39t/ht/ht/h TSt/h TSEnergibalansBortförtTillförtNyttigt 44,00 MW Med bränsle 47,64 MWStrålning och konvektion 0,49 MW Med Förbränningsluft 1,28 MWMed slagg/bottenaska 0,71 MW Med Rökgasåterföring 0,39 MWMed H 2O från SNCR 0,24 MW Summa tillfört 49,31 MWMed filterstoft0,40 MWMed rökgas3,48 MWSumma tillfört49,31 MWBeräknat för bränsletVärmevärde HiAskhalt10,9615,34MJ/kgvikts-%Figur 8Resultat7. ERFARENHETER FRÅN GENOMFÖRDA PROVI tre anläggningar har fullskaleprov genomförts baserat på den metod som redovisas i denna rapport.De tre anläggningarna är:• P3 Gärstad, Linköping, provet genomfördes den 14 november 2007• P5 Renova, Göteborg, provet genomfördes den 5 december 2007• P6 Bäckelund, Borlänge, provet genomfördes den 19 januari 2008Dessa prov utfördes av personalen vid anläggningarna. B&Ö deltog enbart för att observera och samlaupp praktiska erfarenheter.Den generella bedömningen från personerna som ledde proven vid anläggningarna var att det fungeradeväl och att metoden var möjlig att följa. Detta stöds också av de resultat som genererats vid anläggningarnaDet som vid alla tre anläggningar skapade mest arbete med planering och logistik var som väntatbestämningen av bränsle-, slagg- och askflöde. Det är också storheter som normalt inte mäts vid anläggningarnaoch som därför krävde en del speciella arrangemang.Samtliga anläggningar hade förberett sig väl inför proven och upprättat provprogram för hur provförbränningarnaskulle genomföras. I bilaga A återfinns som exempel det provprogram som TVAB upprättadeinför provförbränningarna vid Gärstad.En viktig del i detta arbete är att identifiera alla de signaler från den fasta instrumenteringen somsedan skall användas vid utvärderingen. För vissa storheter som t. ex. temperaturer finns flera givare i21

anläggningarna som mäter i näraliggande punkter. I anläggningen måste lämpligaste givarna väljas uti förväg baserat på den systemgräns som fastställts. I provprogrammet anges sedan en tydlig identifieringav givaren till exempel ett tagnummer eller motsvarande, se bilaga A. Om det vid denna genomgångvisar sig att det finns mätvärden som inte lagras i ett datasystem så att de kan tas fram i efterhandmåste de protokollföras under själva provet.I två av de anläggningar där prov genomfördes matades bränslet från bunker till bränsletratt med entraversskopa. Provbränslet förvarades i bunkern tillsammans med övrigt bränsle. För resultatet är detviktigt att den bränslemängd som tillförs under provet kan bestämmas på bästa sätt. Under de genomfördaproveldningarna identifierades några punkter som kräver extra uppmärksamhet.• Kontroll av vågen till traversskopan• Hur provbränslet isoleras från övrigt bränsle i bunkern• Hur bränslet läggs i tratten så att spill minimeras• Nivå i bränsletratt vid start/stopp av provFör att kontrollera kranvågen kan till exempel en betongklump med en känd vikt användas. Kontrollenbör genomföras i direkt anslutning till provet och det bör även kontrolleras att kranvågen inte ger olikaresultat beroende på sin position.För att isolera provbränslet i bunkern kan till exempel den yta i bunkern som används för lagring försttäckas med ett lager flis/bark eller motsvarande så att gränsen mellan provbränsle och övrigt bränsleblir tydlig för kranoperatören.Under proveldningen (inte insvängningstiden) måste kranoperatören lägga extra uppmärksamhet påatt allt det bränsle som registerats med kranvågen verkligen hamnar i bränsletratten. Spill av provbränsletillbaka ner i bunkern måste minimeras.För att på ett så korrekt sätt som möjligt bestämma den mängd bränsle som förbrukats under provtidenbör kranoperatören se till att nivån i bränsletratten är den samma då provet avslutas som då provetstartades.Hantering och provtagning av slagg och aska är det som under proven orsakat de största praktiskaproblemen i anläggningarna och också medfört de största extraarbetet.För de större anläggningarna är ofta systemen från flera ugnslinjer så integrerade att det är svårt att påett praktiskt sätt separera ut strömmarna från en enskild ugnslinje.Då det gäller slagg har samtliga tre anläggningar hittat lösningar för att på ett kontrollerat sätt samlaupp och bestämma den mängd slagg som genererats under provet. Det har skett genom att den ytaeller behållare där slaggen samlas upp inför borttransport tömts vid provstart. Den under provet genererademängden har samlats upp och vägts. Provtagningen har beroende på vad som varit mest praktisktutförts direkt i utmatningen från ugnens slaggpusher eller från den hög av slagg som under provetgenererats på uppsamlingsytan.22

I två av anläggningarna var det inte praktiskt möjligt att samla upp och väga den rökgasreningsproduktsom genererades under provet. En anläggning löste detta genom att ta prov för analys och baseratpå egen statistik uppskatta den mängd som genererats under provet. Den andra anläggningen anlitadeett externt mätföretag som tog prov på stoftet direkt ur rökgaskanalen efter pannan. Dessa prov analyseradesoch stoftmängden efter pannan beräknades baserat på den uppmätta stoftkoncentrationen.Nackdelen med detta förfarande, som är tekniskt bra, är att det krävs extern personal.I tabell 3 finns en översiktlig sammanställning av resultaten från de tre proven som genomförts. Samtligatre prov har utvärderats med Excelmallen. De bränslen som provats var vid Gärstad balat avfallfrån 2006, vid Renova den för anläggningen normala blandningen 65% hushållsavfall och 35% verksamhetsavfalloch vid Bäckelund färskt utsorterat brännbart hushållsavfall.Tabell 3Resultat från de tre förbränningsprovenStorhet Enhet Gärstad Renova BäckelundBränsleflöde t/h 11.72 18.40 4.61Nyttig effekt MW 26.70 50.10 12.2Beräknat Hi MJ/kg 8.87 11.06 11.32Beräknad askhalt vikts-% 18.27 16.10 11.4323

Bilaga A

Bilaga A

Bilaga A

Bilaga A

Bilaga A

Bilaga BINDATAPanna 3, prov med 2006 balat avfallProvtid06:00 t:mBränsleTillfört under provet 70,312 ton Bränsleflöde 11,72 t/hTotaluftFlöde40 188 m3n/h Använd beräknad totalluft (sätts till torrt rökgasflöde)Temperatur 99,7 °CTotalluft (används i ber)40 188 m3n/hRökgasåterföringFlödem3n/hTemperatur °CNyttig EffektMedel under provet26,7 MWStrålning och konvektionsförlustNominell effekt panna 30 MW Förlust 0,34 MWSlagg/bottenaskaUtvägt under provet 14,8 ton Flöde 2,47 t/hFuktinnehåll18,9 vikts-%TOC-halt1 vits-% av TSSNCR25-ig NH3 lösning71,9 kg/hVatten 393 kg/h Vatten 446,925 kg/hKalk/kolKalk tillsatt under provet 805,2 kg 134,2 kg/hKol tilsatt under provet 33 kg 5,5 kg/hFilterstoftUtvägt under provet 1,8 ton Flöde 0,30 t/hFuktinnehåll0,8 vikts-%TOC-halt1 vits-% av TSRökgasUppmätt flöde55 704 m3n/h Använd beräknat rökgasflöde (från nyttig effekt)Temperatur 140 °CUppmätt O2-halt4,3 vol-% i våt gasUppmätt H2O-halt16,5 vol-% Använd uppskattad fukthaltFlöde (används i ber)55 704 m3n/hH2O-halt (används i ber)16,5 vol-%

Bilaga BResultatProvbeteckning:Datum:Starttid:Stopptid:Panna 3, prov med 2006 balat avfall2007-11-1409:0015:00MassflödenBränsleKal/kolSlagg/bottenaskaFilterstoft11,720,142,000,30t/ht/ht/h TSt/h TSEnergibalansBortförtTillförtNyttigt 26,70 MW Med bränsle 28,86 MWStrålning och konvektion 0,34 MW Med Förbränningsluft 1,07 MWMed slagg/bottenaska 0,15 MW Med Rökgasåterföring MWMed H2O från SNCR 0,28 MW Summa tillfört 29,94 MWMed filterstoft-0,02 MWMed rökgas2,48 MWSumma tillfört29,94 MWBeräknat för bränsletVärmevärde HiAskhalt8,8718,27MJ/kgvikts-%

Rapporter från Avfall sveriges förbränningssatsning 2008F 2008:01F 2008:02Högre elutbyte ur avfallationBästa tillgängliga tekniker för avfallsförbränning. Översättning av kapitel 5 BREF Waste IncinerationF 2008:03 Checklista för egenkontroll vid avfallsanläggningar baserat på FVE (SFS 1998:901)F 2008:04F 2008:05F 2008:06F 2008:07Miljökonsekvensanalys av Naturvårdsverkets förslag till kriterier för återvinning av avfall ianläggningsarbetenationKarakterisering av fasta inhomogena avfallsbränslen - inverkan av metoder för provtagningoch provberedningEnergy Report (Status 2006). Results of Specific Data for Energy, Efficiency Rates,Plant Efficiency Factors, NCV and Determination of the Main Energy results of20 Investigated Swedish W-t-E PlantsMetod för provförbränning av avfall

Avfall Sverige Utveckling F2008:07ISSN 1103-4092©Avfall Sverige ABAdressTelefonFaxE-postHemsidaProstgatan 2, 211 25 Malmö040-35 66 00040-35 66 26info@avfallsverige.sewww.avfallsverige.se