1.2. Werkingsprincipe

Een thermische elektriciteitscentrale werkt volgens een klassieke stoomcyclus. Hierbij worden fossiele brandstoffen (stookolie, gas of steenkool) in de verbrandingskamer verbrand, met toevoer van een overmaat lucht. De temperatuur in de vuurhaard kan 1.400 – 1.700 °C bereiken. De rookgassen worden naar de stoomketel afgevoerd, waar de warmte wordt gerecupereerd. De geproduceerde hoge druk-stoom expandeert over een stoomturbine, die een alternator aandrijft. Na expansie wordt de stoom gecondenseerd, waarna het water weer aan de stoomketel gevoed wordt. Deze coverbranding gebeurt soms rechtstreeks door directe injectie van bijvoorbeeld houtstof in de ketel, terwijl in andere gevallen voorafgaande vergassing van de biomassa nodig is.

De centrale te Langerlo (E.ON) is vergund voor het meeverbranden van 96 000 ton ontwaterd RWZI-slib, 100 000 ton biomassa-afval en 100 000 ton houtstof van onbehandeld of niet-gevaarlijk behandeld houtafval (OVAM, 2010). In werkelijkheid werd er in het jaar 2011 ca. 10 000 ton slib, 60 000 ton houtafval en 2 500 ton houtpellets meeverbrand.  De centrale te Ruien (Electrabel) was in 2008 vergund voor de meeverbranding van gemiddeld 340 000 ton biomassa per jaar samen met steenkool op de groepen 3, 4 en 5. In 2008 werden er in de centrale van Ruien ongeveer 245 000 ton verontreinigd behandeld houtafval en 21 000 ton olijfpitten meeverbrand. De centrale te Rodenhuize (Electrabel) is vergund voor de meeverbranding van 68 000 ton olijfpitten en 300 000 ton houtpellets per jaar. Er werden in 2011 433 000 ton houtpellets meeverbrand  (OVAM, 2012).

De acceptatiecriteria voor de coverbranding van biomassa en eventuele afvalstoffen in elektriciteitscentrales zijn op een 5-tal aspecten gebaseerd:

• Voldoende en continue bevoorrading van een stabiel product over een voldoende lange periode. Bij een onvoldoende en niet gegarandeerde levering komt de investering en de logistiek van de projecten in het gedrang. Zowel voor de behandeling van de brandstof, de invloed op de ketel en de milieuvereisten is het noodzakelijk dat er een stabiel product wordt afgeleverd dat periodiek wordt gecontroleerd;
• Het onder de juiste vorm aangeleverd krijgen of ter plaatse kunnen behandelen van de brandstof zodat het in de ketel kan worden (co-)verbrand;
• De verwerkbaarheid in de stoomketel zelf tijdens het coverbranden (o.a. het vermijden van corrosie), vooral de afmetingen en het chloorgehalte zijn belangrijk. Coverbranding in een steenkoolcentrale vereist in ieder geval een doorgedreven verkleining;
• Het voldoen aan alle milieuvereisten in bijzonder de emissiegrenswaarden en het kunnen bekomen van een milieuvergunning;
• Het behoud van de kwaliteit van de asrest (bodem- en vliegas).

Vermits de meeste co-verbrandingsactiviteiten vandaag in poederkoolcentrales gebeuren, is het noodzakelijk om de secundaire brandstof in een vorm te krijgen die in deze centrales kan worden verwerkt:

• Houtstof kan worden aangeleverd(schuurstof) of houtsnippers kunnen worden vermalen in specifieke houtmolens;
• Olijfpitten worden in de kolenmolens met de kolen tot poeder fijngemalen(percentage beperkt tot enkele procenten);
• Houtsnippers (en eventueel ander hoogcalorisch afval) kan worden vergast.

Daarbij dient men rekening te houden met een aangepaste logistiek en opslag ter plaatse.

Om de corrosie in de ketel te vermijden is het chloorgehalte en de aanwezigheid van bepaalde elementen o.a. koper heel belangrijk. Voor het milieu zijn daarnaast ook het fluorgehalte en de individuele en totale hoeveelheid van diverse zware metalen belangrijk.