Optimalisatie (geo)gasdroger bij geothermische bron
Voor een nutsbedrijf heeft InProces Advies B.V. een aanpassing aan een gasdroger uitgewerkt en hiervoor de componenten geselecteerd. In de bestaande situatie werd geogas gedroogd om nuttig te kunnen inzetten, echter was de huidige uittrede temperatuur van de droger te hoog.
Geogas is een gas dat vrij kan komen bij gebruik van een geothermische bron. Bij geothermie wordt direct bruikbare aardwarmte gewonnen uit aardlagen op een diepte tussen de 500 meter en 4 kilometer onder de grond. De temperatuur van de aarde stijgt in dit gebied met circa 30 graden per kilometer diepte. Bij een diepte van circa 3-4 kilometer kan water worden gewonnen met een temperatuur van zo’n 95 °C.
Om warmte van deze diepte nuttig in te kunnen zetten wordt het grondwater van deze diepte omhoog gehaald. De warmte in dit water wordt overgedragen naar een oppervlakte circuit, waarnaar het afgekoelde grondwater weer terug in de diepe bodem gebracht wordt. Door het drukverschil van water tussen het oppervlakte en de onttrekkingsdiepte kan er opgelost gas vrijkomen uit het water.
Om dit geogas nuttig te kunnen inzetten dient het ontvochtigd te worden. Het gas is namelijk verzadigd met water aangezien het afkomstig is uit een waterput. Bij 95°C bevat het gas relatief veel water, dit wordt verwijderd middels een twee-traps koelsysteem. In de eerste warmtewisselaar wordt geogas voorgekoeld door het in tegenstroom te brengen met het uitgaande koude geogas. In een tweede warmtewisselaar wordt het voorgekoelde geogas gekoeld middels een koelmachine tot de gewenste dauwpunttemperatuur van ca. 5 °C. Het gekoelde geogas gaat vervolgens door de eerste wisselaar, en draagt zorg voor de ‘voorkoeling’ van het gas.
Bij de laatste doorstroming van het geogas door de wisselaar wordt het geogas echter opgewarmd van 5°C naar circa 70-80°C. Deze temperatuur ligt te hoog voor de meeste gasverbruikers, aangezien equipment in de gasstraten doorgaans ontwikkeld is voor toepassing bij een gastemperatuur tot maximaal 60 °C. Aan InProces Advies is de vraag gesteld of de bestaande gasdroger aangepast kan worden om een lagere (instelbare) uittrede temperatuur te bereiken.
Hiervoor is de bestaande gasdroger middels een rekenmodel gesimuleerd en is bekeken of het mogelijk is om een deelstroom van het koude geogas (5 °C) gelijk via een bypass naar de uitgang te brengen. Hiermee wordt een deel van het geogas alsnog opgewarmd in de warmtewisselaar en een deel van het geogas wordt op koude temperatuur ‘bijgemengd’.
Door toepassing van een correct gedimensioneerde drieweg verdeel regelklep kan exact gestuurd worden op de hoeveelheid geogas die via de warmtewisselaar stroomt, en het deel geogas dat via de bypass het systeem verlaat. Na het mengen van beide gasstromen wordt de temperatuur gemeten, wat als input dient voor het regelcircuit van de verdeelklep.
Extra aandacht ging uit naar de vraag of de wisselaar en de koelmachine in staat waren om het verhoogde koelvermogen op het gas over te brengen. Indien er immers minder wordt voorgekoeld dient de koelmachine meer koude-vermogen te leveren aan het geogas, en dient een wisselaar dit vermogen over te dragen.
Uit de calculaties is gebleken dat de bestaande gasdroger hiervoor geschikt was. De componenten voor de ombouw zijn geselecteerd. De klant heeft deze componenten besteld en de wijzigingen met het eigen technisch team uitgevoerd.
Heeft u ook vragen over de optimalisatie van uw bestaande of nieuw te realiseren gasdroger neem dan vrijblijvend contact met ons op.
