In Nederland komt een flink deel van de aardgasconsumptie voor rekening van industriële boilers. Dit zijn grote boilers die stoom produceren met een temperatuur van 200 graden Celsius met vermogens tot 5 megawatt of meer. Inzetbaar voor onder andere ziekenhuizen, de zuivelindustrie en de procesindustrie. De komende jaren moeten de branders in deze boilers ‘groener’ worden door middel van waterstof of groen gas. De Universiteit Twente (UT) ontvangt vanuit NWO een budget van 925.000 euro om onderzoek te doen naar het ideale ontwerp. De focus ligt op het voorkomen van akoestische trillingen, die de boiler beschadigen.
In het UT-project onder de naam DYNAF worden numerieke modellen gemaakt om akoestische trillingen in grote stoomboilers te voorspellen. Deze trillingen worden veroorzaakt door de branders van vele megawatts die de boiler verhitten. De trillingen moeten vermeden worden, omdat zij enorme grootte kunnen aannemen en de boiler uiteindelijk beschadigen.
Drukschommelingen
Een van de belangrijkste risico's van het uitvallen van de installatie is het optreden van akoestische drukschommelingen als gevolg van de verbrandingsdynamiek. De vlam is een zeer krachtige geluidsbron, die het geluid kan versterken en tot gevaarlijk hoge niveaus kan opvoeren. De drukschommelingen moeten worden voorkomen met het oog op mechanisch falen. De gevoeligheid voor drukschommelingen is afhankelijk van het type brandstof en het bijbehorende branderontwerp.
Duurzaamheid
Met de komende overgang van het vertrouwde aardgas naar meerdere soorten duurzame brandstof, zoals waterstof of groen gas heeft de industrie instrumenten nodig voor de analyse van de prestaties van de boiler. Het DYNAF-project richt zich op de vlammen en de akoestische verschijnselen.
Expert Centre
De modellen voor de verschijnselen worden gevalideerd in het UT-laboratorium Thermal Engineering onder leiding van Dr.ir. Jim Kok en getest op een grote industriële boiler. In een expert centre op de campus van de UT wordt er meetapparatuur ontwikkeld die beschikbaar is voor de industrie.
Samenwerking
De totale omvang van het project is 925.000 euro, met 750.000 euro steun van NWO aangevuld met steun uit het Nederlandse bedrijfsleven. Aan de UT worden twee promovendi aangesteld en bij de TU/e een promovendus. De UT werkt samen met de Nederlandse industrie, Oxford University en het Barcelona Super Computing Center.
