Gasturbine op stortgas in Colari

De vuilstort Malagrotta nabij Rome gebruikt naast gasmotoren ook een gasturbine voor de benutting van stortgas. De turbine met een vermogen van 4,8 MW heeft een aangepast brandstofsysteem.

Projectbeschrijving
De stortplaats Malagrotta bij Colari verwerkt het afval van Rome en haar voorsteden. Het terrein is 200 hectare groot. Het stortgas wordt gewonnen met verticale bronnen en het wordt gebruikt voor zowel de eigen vrachtwagens als voor de opwekking van elektriciteit. Het stortgas bevat hier ruim 46% methaan.
In de eerste fase plaatste men vier gasmotoraggregaten met elk een vermogen van 1 MW. In 2000 werd er een gasturbine bijgeplaatst. De toepassing van een gasturbine op stortgas is bijzonder en vergt aanpassingen aan de brandstoftoevoer.
Het stortgas wordt aan de stortplaats onttrokken met ventilatoren, die het op een druk van 800 tot 1000 mbar aanleveren. Het gas is dan warm en verzadigd met waterdamp. Voor de gasturbine is een hoge gasdruk nodig en moet het gas vrij droog zijn. Het gas wordt in twee trappen gecomprimeerd en ontvochtigd. In de eerste trap wordt het stortgas op 2.5 bar druk gebracht. Het gas is door de compressie dan opgewarmd tot 135 ºC en wordt afgekoeld tot 35 ºC, waarbij een groot deel van de waterdamp condenseert en wordt afgetapt. Met een koelmachine wordt het gas nog nagekoeld tot 12 ºC om nog meer vocht weg te werken. Een oliegeïnjecteerde schroefcompressor brengt het gas daarna op de hoge druk van ca. 15 bar, die nodig is voor de verbrandingskamer van de gasturbine. Het gas uit de schroefcompressor wordt gekoeld tot 40 ºC en door een waterafscheider gevoerd. Tenslotte wordt het gas opgewarmd tot 65 ºC en gaat zo de verbrandingskamer in.
De hier toegepaste Solar Taurus gasturbine is aangepast op de erg lage verbrandingswaarde van het stortgas. Daartoe is deze voorzien van een zogenaamd "low-btu"-brandstofsysteem. De gasturbine is met toebehoren door Tuma Turbomach samengebouwd in een container voor buitenopstelling.
De installatie heeft een analysesysteem om verbrandingswaarde, Wobbe-index en dichtheid van de brandstof te bepalen. Ook het zuurstofaandeel wordt gemeten als beveiliging tegen bedrijf onder gevaarlijke omstandigheden.
De keuze voor een gasturbine in plaats van een vijftal zuigermotoren is gemaakt omdat men bij de gasturbine minder onderhoud verwachtte. Hierdoor kan de gasturbine een hogere bedrijfstijd dan de gasmotoren. In het eerste jaar heeft men uiteraard met kinderziektes te maken gehad. Vooral de olie van de schroefcompressor is erg gevoelig voor het condenswater dat uit stortgas komt.
De vergelijking na een jaar bedrijf van de gasturbine met conventionele gasmotoren, heeft voor de operators tot de volgende conclusies geleid. De gasmotoren van 1 MW produceren ca. 7 % meer elektriciteit uit een m³ stortgas, maar de gasturbine is minder gevoelig voor wisselingen in de Wobbe-index van het gas. De gasturbine kan daarnaast ook met armer gas draaien dan de motoren op Malagrotta. Als de onderste verbrandingswaarde van het stortgas lager wordt dan 4,5 kWh/m³, kan men hier zelfs alleen de gasturbine gebruiken. Al met al is de ervaring voor de situatie in Malagrotta, dat de gasturbine op jaarbasis een hogere opbrengst aan elektriciteit oplevert dan de hier aanwezige gasmotoren.