PyroWKK
Toepassing pyrolyse olie in een gemodificeerde dieselmotor
Publieke samenvatting / Public summary
Aanleiding
In Nederland is er een markt voor kleinschalige (100 – 1000 kWe), decentrale en duurzame productie van elektriciteit en warmte. Op Europees niveau wordt gestreefd naar een sterke toename van het aandeel WKK in de energievoorziening (18% in 2020). Direct gebruik van vaste biomassa op kleine schaal is vaak moeilijk rendabel te krijgen vanwege relatief hoge investeringskosten, in-homogeniteit van biomassa, beperkte betrouwbaarheid en hoge operationele kosten.
Doelstelling
Het doel van PyroWKK is een standaard diesel motor zodanig te modificeren dat het gebruik van pyrolyse olie (FPBO) mogelijk wordt. Pyrolyse olie is een vloeistof en kan uit een diversiteit aan biomassa soorten worden verkregen. Gebruik van een dieselmotor resulteert in lage specifieke investeringskosten en een hoog elektrisch rendement.
Korte omschrijving
De ontwikkeling van een aangepaste dieselmotor is reeds een aantal jaren geleden gestart en de voorgestelde activiteiten zijn een logisch vervolg in het ontwikkelingstraject. In vergelijking met conventionele diesel heeft pyrolyse olie sterk afwijkende eigenschappen zoals een lagere stookwaarde, een lage pH (zuur) en een hoog watergehalte (25 %). Het gevolg hiervan is dat met name het brandstoftoevoersysteem gemodificeerd dient te worden. Pomp en injectoronderdelen worden deels gemaakt uit keramische materialen om corrosiebestendigheid en slijtvastheid te verkrijgen. Dit zal gecombineerd worden met hoogwaardige metalen delen. Verneveling van de brandstof is cruciaal en het ontwerp van de injector (bijv. aantal gaten en geometrie) wordt ondersteund met CFD modellen. De nieuwe onderdelen worden ingebouwd in beschikbare 1-cilinder en 4 cilinder dieselaggregaten om het gehele systeem integraal te kunnen beproeven (emissies, slijtage, efficiency, stabiliteit, etc).
Resultaat
Het resultaat van het project is een aangepast brandstofsysteem geschikt voor gebruik van pyrolyse olie. Dit nieuw ontwikkelde systeem is onderdeel van een klein prototype WKK eenheid (20-50 kWe) gevoed met pyrolyse olie en gevalideerd met een duurtest. Hiermee zal naar verwachting voldoende informatie vergaard worden voor de realisatie van een eerste demo-installatie (250 kWe).
In Nederland is er een markt voor kleinschalige (100 – 1000 kWe), decentrale en duurzame productie van elektriciteit en warmte. Op Europees niveau wordt gestreefd naar een sterke toename van het aandeel WKK in de energievoorziening (18% in 2020). Direct gebruik van vaste biomassa op kleine schaal is vaak moeilijk rendabel te krijgen vanwege relatief hoge investeringskosten, in-homogeniteit van biomassa, beperkte betrouwbaarheid en hoge operationele kosten.
Doelstelling
Het doel van PyroWKK is een standaard diesel motor zodanig te modificeren dat het gebruik van pyrolyse olie (FPBO) mogelijk wordt. Pyrolyse olie is een vloeistof en kan uit een diversiteit aan biomassa soorten worden verkregen. Gebruik van een dieselmotor resulteert in lage specifieke investeringskosten en een hoog elektrisch rendement.
Korte omschrijving
De ontwikkeling van een aangepaste dieselmotor is reeds een aantal jaren geleden gestart en de voorgestelde activiteiten zijn een logisch vervolg in het ontwikkelingstraject. In vergelijking met conventionele diesel heeft pyrolyse olie sterk afwijkende eigenschappen zoals een lagere stookwaarde, een lage pH (zuur) en een hoog watergehalte (25 %). Het gevolg hiervan is dat met name het brandstoftoevoersysteem gemodificeerd dient te worden. Pomp en injectoronderdelen worden deels gemaakt uit keramische materialen om corrosiebestendigheid en slijtvastheid te verkrijgen. Dit zal gecombineerd worden met hoogwaardige metalen delen. Verneveling van de brandstof is cruciaal en het ontwerp van de injector (bijv. aantal gaten en geometrie) wordt ondersteund met CFD modellen. De nieuwe onderdelen worden ingebouwd in beschikbare 1-cilinder en 4 cilinder dieselaggregaten om het gehele systeem integraal te kunnen beproeven (emissies, slijtage, efficiency, stabiliteit, etc).
Resultaat
Het resultaat van het project is een aangepast brandstofsysteem geschikt voor gebruik van pyrolyse olie. Dit nieuw ontwikkelde systeem is onderdeel van een klein prototype WKK eenheid (20-50 kWe) gevoed met pyrolyse olie en gevalideerd met een duurtest. Hiermee zal naar verwachting voldoende informatie vergaard worden voor de realisatie van een eerste demo-installatie (250 kWe).