Wat is een kolencentrale?

Een kolencentrale is een thermische elektriciteitscentrale die met steenkool wordt gestookt. Vanwege de hoge uitstoot van fijnstof, NOx, SOx en CO2, worden kolencentrales als de meest milieuschadelijke vorm van energieopwekking beschouwd.

Werking stoomcircuit kolencentrale

Bij een conventionele kolengestookte centrale, wordt water onder hoge druk in een stoomketel gepompt, en door middel van het stoken van zeer fijn vermalen kool (poederkool) verhit. Daarnaast bestaan er kolencentrales die werken volgens het STEG principe. Daarbij worden de kolen eerst vergast. Het gas wordt in een gasturbine verbrand. De resterende warmte wordt weer in gebruikt om stoom te verhitten. Voor meer informatie: zie Kolenvergassing.

Het water wordt in verschillende delen van de stoomketel verhit tot deze oververhitte stoom is geworden, met een temperatuur van ongeveer 540 graden Celsius en een druk van 180 bar. Als de stoom uit de stoomketel komt wordt deze door een meertrapsstoomturbine geleid, waar de energie in de stoom wordt omgezet in rotatie-energie. De druk en temperatuur van de stoom zijn hierna flink verminderd. Met rotatie-energie van de stoomturbine wordt een generator aangedreven.

De stoom die uit de hogedruk-stoomturbine komt wordt nogmaals door de stoomketel geleid om de energieinhoud weer te verhogen, en vervolgens in het midden- en lagedruk stoomturbines verder te expanderen en rotatie-energie te leveren. Als de stoom volledig geëxpandeerd is, wordt deze door een condensor geleid; hier wordt de stoom gecondenseerd tot water, zodat de voedingwaterpomp de druk weer op kan voeren en het water weer de stoomketel in kan.

Werking brandstofcircuit kolencentrale

Bij een kolencentrale wordt steenkool gestookt. Omdat deze kool wereldwijd verschilt van samenstelling, worden de verschillende soorten kolen gemengd, zodat aan bepaalde standaarden kan worden voldaan. Op deze manier kan bijvoorbeeld een partij goedkope kolen met een hoog zwavelgehalte worden gemengd met een partij duurdere kolen met een laag zwavelgehalte, zodat in totaal goedkoper gestookt kan worden, terwijl toch aan emissienormen kan worden voldaan.

De losse partijen kolen worden in de buitenlucht opgeslagen op het kolenpark en gemengd op het mengveld. Vanuit het mengveld worden de kolen getransporteerd naar de kolenbunkers, dit is de werkvoorraad kolen, die in de centrale zelf wordt opgeslagen. Vanuit de kolenbunkers worden de kolen in de poederkoolmolen geleid en heel fijn vermalen. De poederkool wordt met lucht getransporteerd naar de branders in de stoomketel, waar onder een overmaat aan lucht de kolen verbrand worden.

Doordat in de kolen ook onbrandbare stoffen voorkomen, blijft er in de stoomketel wat as achter en wordt er ook een hoop as meegevoerd met de afgevoerde rookgassen. De bodemas die in de stoomketel achterblijft, wordt afgevoerd en de vliegas uit de rookgassen wordt met een elektrostatisch vliegasfilter afgevangen.
De rookgassen bevatten ook stikstofoxiden; deze worden verminderd door middel van reductie met een katalysator (SCR). Doordat steenkool zwavel bevat, komt er bij de verbranding ook zwaveldioxide vrij; deze wordt afgevangen in de Rookgas Ontzwavelings Installatie (ROI). Tussen de SCR-eenheid en de ROI bevindt zich een elektrostatisch filter waarmee vliegas (stof) wordt afgevangen met een rendement tot 99,95%.
Naast dit alles bevat het rookgaskanaal ook nog een luchtvoorwarmer (LUVO), waar de warmte van de rookgassen wordt overgedragen aan de lucht die voor het verbranden van de kolen wordt gebruikt, waardoor het rendement verhoogd wordt. Een moderne ultra superkritische kolencentrale kan een rendement van 46% halen. Dat wil zeggen dat 46% van de energieinhoud van de kolen wordt omgezet in elektriciteit. Het rendement van oudere centrales ligt vaak niet hoger dan zo’n 37-40%.

Een mentaliteitsverandering over kolencentrales

In Groot-Brittannië zijn op 11 september 2008 zes activisten van Greenpeace vrijgesproken in een rechtszaak, aangespannen door energiebedrijf E.ON. De activisten protesteerden tegen de uitstoot van CO2 en de aanleg van een nieuwe kolencentrale in Kingsnorth (Kent) en beklommen op 8 oktober 2007 de schoorsteen van de bestaande centrale. Zij wilden hun onvrede uiten door met grote letters Gordon, bin it op de schoorsteen te schrijven, echter zij kwamen niet verder dan slechts Gordon, na dreigementen dat zij voor de Hooge Raad gesleept zouden worden. E.ON wilde de schade van £ 35.000 op de activisten verhalen, maar zij werden vrijgesproken, omdat de jury besliste dat de schade die de kolencentrale aan het milieu toebrengt vele malen groter is dan de schade die de activisten veroorzaakten met de geplaatste graffiti.

[sc:energiebegrippen]