Energietransitie5 min.

Waterstof in de oven: vlam, damp en brandersteen

Waterstof brandt heter, licht nauwelijks op, brengt waterdamp in plaats van kooldioxide in de ovenruimte en vraagt ongeveer het drievoudige gasvolume voor dezelfde energie. Vier gevolgen die vóór de overstap in de bekleding horen.

Opnieuw bekleede branderwand van een smeltoven met uitgevormde branderopeningen

De overstap op waterstof wordt meestal als een branderkwestie besproken: welke brander kan dat, en wanneer is de brandstof er? Maar de vlam staat niet vrij in de ruimte, zij staat in een bekleding. Wat aan de brandstof verandert, verandert ook aan de onderdelen die het dichtst bij de vlam staan. Vier punten horen daarom in de planning, voordat de eerste brander wordt vervangen.

De vlam wordt heter — de brandersteen staat er het eerst in

Een waterstofvlam bereikt ongeveer 2.000 °C en ligt daarmee boven de aardgasvlam. Het verschil klinkt klein, maar het treft het onderdeel dat toch al het hardst werkt: de brandersteen. Hij zit in het temperatuurmaximum, hij heeft een opening en dus een rand, en hij is tegelijk de overgang tussen twee materialen. Wie omschakelt, neemt de brandersteen op in de regelmatige inspectie in plaats van hem met de wand mee te laten lopen.

Zij licht nauwelijks op — de warmte komt anders aan

Een aardgasvlam straalt omdat in de verbrandingsruimte roetdeeltjes gloeien. Waterstof verbrandt zonder koolstof en is daardoor vrijwel onzichtbaar. Een deel van de warmte die vroeger als straling aankwam, verschuift naar convectie. Voor de bekleding betekent dat: de temperatuurverdeling in de ovenruimte verschuift, en zones die tot nu toe onopvallend waren kunnen heter worden. Na de omschakeling loont een thermografie aan de draaiende oven, om het nieuwe beeld één keer vast te leggen.

Branderopening in een wand, de randen uitgevormd en afgerond in vuurvast beton
Elke branderopening is een rand in het temperatuurmaximum — bij een brandstofwissel wordt zij het eerste controlepunt

Meer waterdamp in de ovenruimte

Waterstof verbrandt tot water. In plaats van kooldioxide staat er waterdamp in de ovenruimte, en duidelijk meer dan voorheen. Of dat een materiaal uitmaakt, hangt van het materiaal af: sommige producten verdragen een vochtige ovenatmosfeer zonder meer, andere niet. Die vraag laat zich niet in het algemeen beantwoorden en hoort bij de leverancier — met de concrete opgave hoe hoog het waterstofaandeel moet worden. Het betreft niet alleen de werklaag, maar ook de isolatie erachter.

Ongeveer het drievoudige gasvolume

Een kubieke meter waterstof draagt ongeveer een derde van de energie van een kubieke meter aardgas. Voor hetzelfde vermogen moet dus ongeveer het drievoudige volume door de brander. Dat is eerst een kwestie van leidingen, maar het raakt ook het metselwerk: branderopeningen, kanalen en rookgasdoorsneden zijn op één volumestroom ontworpen. Wie een nieuwe bekleding plant en de omschakeling later voorziet, kan de openingen meteen op het latere bedrijf dimensioneren — achteraf is dat een tweede bouwplaats.

  • Brandersteen uit de wandcyclus halen en afzonderlijk inspecteren.
  • Na de omschakeling één keer thermograferen: de warmte verdeelt zich anders dan voorheen.
  • De materiaalvraag schriftelijk aan de leverancier stellen, met het geplande waterstofaandeel — apart voor werklaag en isolatie.
  • Branderopeningen en rookgasdoorsneden op de drievoudige volumestroom controleren.
  • Staat er toch een nieuwe bekleding op het programma: de openingen meteen voor het latere bedrijf dimensioneren.

De brandstofwissel is geen zuivere branderkwestie. Hetere vlam, verschoven warmteverdeling, vochtiger atmosfeer en drievoudige volumestroom treffen allemaal dezelfde bekleding. Wie dat vóór de ombouw controleert, bespaart zich de tweede stilstand.

In één oogopslag
2.000 °C
orde van grootte van de waterstofvlam — de brandersteen staat er het eerst in
3×
gasvolume voor dezelfde energie: openingen en doorsneden controleren
H₂O
waterdamp in plaats van kooldioxide — materiaalvraag aan de leverancier

Praktijkbladen over dit onderwerp

Technische nieuwsbrief

Nieuwe praktijkbladen automatisch ontvangen

Alle PDF's op deze pagina zijn vrij, zonder aanmelding. Wie wil weten wanneer er een nieuw blad bij komt: één mail per maand, altijd opzegbaar.

Vlambeeld en branderinstelling: waar de vlam treft
PDFMet branders gestookte ovens

Vlambeeld en branderinstelling: waar de vlam treft

Eenzijdige afslijting, verglaasde vlakken, slijtagenesten: wat het vlambeeld verraadt.

Alleen in de PDFBevindingentabel met mogelijke oorzaken, de 3 meest voorkomende verkeerde conclusies, 2 foto's
Naar het artikel
Repareren of opnieuw bekleden? De drie bevindingen
PDFAlle oventypes

Repareren of opnieuw bekleden? De drie bevindingen

Wanneer een gerichte reparatie volstaat — en bij welke drie bevindingen alleen nog een herbekleding standhoudt.

Alleen in de PDFBeslissingstabel met 6 bevindingen, de 3 typische verkeerde beslissingen, 2 foto's uit een herbekleding
Naar het artikel
Vuurvast op de pijpwand: de controlepunten
PDFEnergie & verbranding

Vuurvast op de pijpwand: de controlepunten

Beschermen zonder de warmte af te sluiten: waar het op aankomt bij het bekleden van een ketelpijpwand.

Alleen in de PDF7-puntschecklist voor pijpwanden, de 3 typische fouten, 2 foto's uit de ketel
Naar het artikel

Meer praktijk uit onze projecten

Elke week nieuwe inzichten van de bouwplaats – schadebeelden, bekledingen en praktische kennis van vuurvaste materialen.

Deel dit artikel op LinkedIn

Project gepland?

Of het nu gaat om een complete herbemetseling, reparatie of noodgeval — kosteloos eerste advies en snelle terugkoppeling.

BellenAanvraag versturen

Uw privacy is belangrijk voor ons.

Wij gebruiken cookies en vergelijkbare technologieën zodat onze website correct functioneert en om het gebruik van onze inhoud te analyseren. In de instellingen kunt u kiezen welke cookies u wilt toestaan. Privacyverklaring