9 maart 2023

De afvalenergiebedrijven AEB Amsterdam en HVC Alkmaar ontwikkelen samen met toeleveranciers en kennis- en onderwijsinstellingen een asset management model om het beheer van hun afvalverbrandingsinstallaties te optimaliseren. Het model moet onverwachte stilstand voorkomen en de onderhoudskosten verlagen.

Het verzamelen en samenbrengen van procesdata, onderhoudsdata en live-data van de ketelwand vormt de basis voor het te ontwikkelen model. Asset owners HVC en AEB stellen beiden een afvalverbrandingslijn ter beschikking waarin inmiddels sensoren zijn gemonteerd. Dat gebeurt in het kader van het innovatie- en samenwerkingsproject De Rosettasteen. Het project is het vervolg op het WCM-project De Lerende Steen waarin op labschaal werd onderzocht hoe je data kunt verzamelen van een afvalverbrandingsinstallatie.

Projectdeelnemers

Er zijn meer deelnemers in het project. Service provider Gouda Vuurvast Services, tevens leverancier van de vuurvaste tegels voor de ketels. AMC Tools & Training dat het asset management model ontwikkelt. Kessec is expert in afvalverbrandingsinstallaties en verbonden met de Europese branche organisatie van Afvalverbranders. Kraitierien ontwikkelt e-learning. En ook de Hogeschool van Amsterdam (HvA) doet mee met studenten die minorprojecten uitvoeren binnen De Rosettasteen. WCM is de penvoerder.

Onverwachte schades

Vuurvaste bekleding in afvalverbrandingsovens vertoont soms onverwachte schades. Waarschijnlijk omdat ‘het vuurvast’ te heet wordt door het verbranden van onbekende chemische stoffen in het afval. Om real time te meten wat er precies gebeurt tijdens de afvalverbranding zijn in de installatie van lijn 4 van HVC Alkmaar op vier punten thermokoppels geplaatst. Deze geven inzicht in de temperaturen van de vuurvaste tegels. De thermokoppels zijn gekoppeld aan een datalogger die continu wordt uitgelezen. Andere sensoren (draad in de vuurvaste tegel) meten de weerstand  en daarmee de temperatuur van de tegel en de verschillende chemische stoffen achter de tegel.

Plaatsing thermische koppel

Bedrading sensoren

Conclusies trekken

AEB is later aangesloten in het project en is nog niet zo ver als HVC, legt Senior Procestechnoloog Chantal de Waal uit. “Er zijn al sensoren aangebracht in onze ketel 24, maar die kan ik nog niet uitlezen.” Recentelijk huurde AEB een Durag multi component gas analyzer, een forse uitgave die mede door de financiële steun vanuit het subsidieprogramma Kansen voor West en de deelname aan de Rosettasteen mogelijk werd. “Die analyzer zit aan het einde van de ketel, in de rookgassen en analyseert de stoffen die erin zitten. Door de analyzer resultaten te vergelijken met de data van de tegelsensoren kunnen we informatie krijgen over de mechanismen waarmee de tegels aangetast worden.”

De meerwaarde van het asset management model zit ‘m erin dat we straks kunnen voorspellen en bijsturen op basis van actuele data – Richard de Jong, HVC

Het gedrag van de tegel leren

Innovatie engineer Richard de Jong van HVC: “Wij hebben al online procesdata van de binnenzijde van de ketel, plus de sensordata van de achterkant van de vuurvaste tegels. Het idee is om die data te verbinden en vervolgens te proberen daarin samenhang te vinden zodat we het gedrag van de tegel leren kennen bij bepaalde procesomstandigheden.” Naast de procesdata en ‘tegeldata’ zijn er ook onderhoudsdata. Die zitten in een apart IT-systeem. De Jong: ”John Stavenuiter van AMC heeft tien jaar onderhoudsdata van ons ontvangen, evenals de bijbehorende  procesdata. Daarmee bouwt hij een asset management model dat moet helpen om het benodigde onderhoud aan het vuurvast te voorspellen. Bijvoorbeeld: hoeveel schade lopen we op als we op dit niveau doorstoken? En halen we dan de volgende onderhoudsstop wel? Want de lijnen staan maar eens per 2 à 2,5 jaar stil voor groot onderhoud.”

Studenten zoeken correlaties

HvA-studenten van de minor Data Management gebruiken de data om correlaties te vinden tussen de databronnen in relatie tot het proces en de data daarvan. Innovatie engineer De Jong: “Ze gaan in eerste instantie aan het werk met een statistische blik zonder kennis van het proces, of het ooit gezien te hebben. Toch levert dat resultaten op.” Zijn collega Mark Van der Want: “Soms halen ze dingen door elkaar. Maar het levert zeker een frisse blik op waar wij ook weer van leren, het haalt je uit je comfortzone. Tegelijkertijd is het ook leuk om die studenten te helpen zich te ontwikkelen.”

Samenwerken is een meerwaarde

De samenwerking met de partners in het project is óók een meerwaarde, zegt De Jong. “Je leert van elkaar. Wij brengen John van AMC kennis bij over een afvalenergiecentrale, bijvoorbeeld. Rob van Kessel van Kessec heeft heel veel specifieke kennis over data management. Gouda Vuurvast Services kennen we natuurlijk al als leverancier. En de bijdrage vanuit het onderwijs is ook fijn. Al met al helpt het ons zeker verder.” De Waal: “Onze deelname aan de Rosettasteen helpt ons ook verder hoewel we nog wel stappen moeten maken. We zien dingen gebeuren in de ketel, maar begrijpen nog niet goed wat en waarom. In dat leerproces zitten we nu. Een nieuwe lichting studenten van de HvA zal in het twee kwartaal bij ons starten met data-analyse. Behalve de data van de Durag-analyzer hebben we dan data van de sensoren, operationele data en onderhoudsdata. Het wordt ook interessant om te zien of de resultaten die HVC boekt, overeenkomen met wat wij gaan vinden.”

Voorspellen

De vervolgstap is nu om de onderhouds- en procesdata in het model te krijgen, legt De Jong uit. Daarvoor moeten eerst de bestaande historische data worden opgeschoond. De Jong: “Uiteindelijk willen we zelf snappen wat er in en achter de tegel gebeurt. We willen voordat een lijn stil gaat voor onderhoud, kunnen voorspellen hoeveel tegels we moeten vervangen zodat het niet als een verrassing komt. HVC heeft behoefte om  dit te willen begrijpen om een betere gesprekspartner te worden voor onze tegelleverancier.” De Waal: “Uiteindelijk willen we bereiken dat we realtime informatie hebben over de wisselende omstandigheden in het vuurkanaal én over de oorzaak ervan. En misschien komen we zover dat we die omstandigheden kunnen beïnvloeden. De variabele afvalkwaliteit is een gegeven en als je in je proces daarop kunt anticiperen, ben je spekkoper. Om dat te bereiken is waarschijnlijk een vervolgproject nodig.”

“De meerwaarde van het asset management model zit ‘m erin dat we straks kunnen voorspellen en bijsturen op basis van actuele data. Dat helpt om de schade in de ketel te beperken en het vuurvast langer te behouden. We hebben straks geen verrassingen meer als de lijn opengaat”, besluit De Jong.

Houd de e-mailnieuwsbrief en/of onze website in de gaten voor het laatste nieuws over de voortgang van De Rosettasteen. Later dit jaar komen de andere projectpartners aan het woord in nieuwe artikelen.