Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Siemens bietet Lösung zur Dampferzeugung aus Abgasen von Elektrolichtbogenöfen

15.11.2013
- Dampf kann direkt oder zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt werden
- Reduziert Umwandlungskosten und Verbrauch fossiler Energieträger
- Modularer Aufbau erleichtert Modernisierung bestehender Anlagen

Siemens Metals Technologies hat ein System zur Wärmerückgewinnung aus den heißen Abgasen von Elektrolichtbogenöfen entwickelt. Dabei wird die bisher ungenutzt an die Umgebung abgegebene Wärmeenergie zur Erzeugung von Dampf verwendet. Der Dampf kann entweder in anderen Prozessen im Hüttenwerk oder zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Das System ist modular aufgebaut.


Wärmerückgewinnungsanlage von Siemens. Die Wärmenergie aus heißen Abgasen von Elektrolichtbogenöfen wird zur Dampferzeugung genutzt.

Es lässt sich abhängig von der zu gewinnenden Wärmemenge dimensionieren und in die bestehende Abgaskühlung integrieren. Um den Dampfertrag zu maximieren, kann es die komplette konventionelle Abgaskühlung im Elektrostahlwerk ersetzen. In einem türkischen Stahlwerk konnte eine mögliche Einsparung des spezifischen Energieeinsatzes von 22,5 Kilowattstunden pro Tonne Stahl nachgewiesen werden.

Wird der erzeugte Dampf hingegen zur Vorwärmung des Speisewassers im werkseigenen Kraftwerk eingesetzt, liegt das Einsparpotenzial bei jährlich 45.000 Tonnen Kohle.

Um Betriebskosten zu senken oder Umweltauflagen zu erfüllen, setzen Betreiber von Elektrostahlwerken zunehmend darauf, die Energieeffizienz ihrer Anlagen zu verbessern. Obwohl die auf Schrott-Recycling basierende Elektrostahlroute einen wesentlich geringeren spezifischen Energiebedarf aufweist als die Stahlerzeugung aus Eisenerz, ist sie dennoch ein energieintensiver Prozess. Je nach Betriebsweise gehen am Elektrolichtbogenofen bis zu einem Drittel der eingesetzten Energie über die Ofenabgase verloren. Die fühlbare Wärme der Abgase wird dabei üblicherweise ungenutzt über die Wasser- und Luftkühlsysteme an die Umgebung abgegeben.

Im Abgasstrom herrschen zeitweilig Temperaturen von bis zu 1800 °C. Um diese erheblichen Energiemengen nutzbar zu machen, hat Siemens ein System zur Dampferzeugung entwickelt, das sich in die bestehende Abgaskühlung des Lichtbogenofens integrieren lässt oder diese komplett ersetzt. Das System umfasst einen Dampfkessel inklusive Dampftrommel, Rohrleitungen, Wassertanks, Pumpengruppen für Speise- und Kesselwasser sowie die zugehörige Sensorik. Eine Gruppe von Speisewasserpumpen versorgt den Dampfkessel mit dem notwendigen Wasser und sorgt für den erforderlichen Druck. Um die Leistungsfähigkeit der Rückgewinnung zu erhöhen, kann das System mit einer "Economizer" genannten Speisewasser-Vorwärmung ausgerüstet werden. Dieser Economizer erhitzt das Wasser bis nahe an den Siedepunkt. Danach gelangt das Kesselwasser in die Dampftrommel auf dem Kessel.

Um die Wärme aus dem Abgas des Elektrolichtbogenofens möglichst effizient auszukoppeln, verfügt das System von Siemens über verschiedene ineinander verschachtelte Strahlungs- und Konvektionsheizflächen. Das Wasser wird über Verteilerrohrleitungen und mithilfe von Rezirkulations-Pumpengruppen auf die Heizflächen verteilt. Die zugeführte Wassermenge richtet sich nach den unterschiedlichen Leitungsgeometrien und der Wärmelast der jeweiligen Sektionen. Ein entsprechend angepasstes Rezirkulationsverhältnis sorgt dabei für eine sichere, zuverlässige und wirtschaftliche Fahrweise des Kesselsystems. Bei jeder Zirkulation zwischen der Dampftrommel und den heißen Oberflächen verdampft ein bestimmter Anteil des Kesselwassers. Die im Wasser mitgeführten Dampfblasen werden im Inneren der Dampftrommel abgetrennt. Um die prozessbedingt ungleichmäßige Dampfproduktion auszugleichen, kann optional ein Pufferspeicher installiert werden.

Das Wärmerückgewinnungssystem von Siemens ist speziell für die harten Umgebungsbedingungen im Stahlwerk konzipiert. Dabei müssen die hohe Staubbeladung und korrosive Komponenten im Abgas ebenso beherrscht werden, wie die wechselnden Abgastemperaturen und –mengen. Darüber hinaus ist das System mit den nötigen Sicherheitseinrichtungen entsprechend der Druckgeräterichtlinie ausgerüstet. Das System ist modular aufgebaut und kann an die verschiedenen Anforderungen im jeweiligen Werk angepasst werden Dies erleichtert die Modernisierung bestehender Anlagen. Der Anlagenbetreiber hat die Wahl, die in Form von Dampf zurückgewonnene Energie direkt zu nutzen oder beispielsweise zur Erzeugung elektrischer Energie in Dampfturbinen.

Im Rahmen einer Machbarkeitsstudie in einem türkischen Stahlwerk wurde die Installation einer Energierückgewinnungsanlage im Abgassystem eines Elektrolichtbogenofens mit einem Abstichgewicht von 190 Tonnen untersucht. Die Anlage wurde für die Speisewasser-Vorwärmung im werkseigenen Kohlekraftwerk konzipiert. Die kontinuierliche 50 bar(a) Hochdruck-Dampfproduktion ermöglicht eine jährliche Einsparung von rund 45.000 Tonnen Kohle im Kraftwerk. Wird der Dampf direkt zur Stromerzeugung eingesetzt, ließe sich eine Leistung von fünf Megawatt (elektrisch) erzielen. Dies entspricht einer Reduktion des spezifischen Energiebedarfs von 22,5 Kilowattstunden pro Tonne Rohstahl.

Weitere Informationen über Lösungen für Thema Stahlwerke, Walzwerke und Behandlungslinien unter www.siemens.com/metals

Folgen Sie uns auf Twitter: www.twitter.com/siemens_press

Der Siemens-Sektor Industry (Erlangen) ist der weltweit führende Anbieter innovativer und umweltfreundlicher Produkte und Lösungen für Industrieunternehmen. Mit durchgängiger Automatisierungstechnik und Industriesoftware, fundierter Branchenexpertise und technologiebasiertem Service steigert der Sektor die Produktivität, Effizienz und die Flexibilität seiner Kunden. Der Sektor Industry hat weltweit mehr als 100.000 Beschäftigte und umfasst die Divisionen Industry Automation, Drive Technologies und Customer Services sowie die Business Unit Metals Technologies. Weitere Informationen finden Sie im Internet unter http://www.siemens.com/industry

Die Business Unit Metals Technologies (Linz, Österreich) im Siemens-Sektor Industry ist ein weltweit führender Lifecycle-Partner für die metallurgische Industrie. Die Business Unit bietet ein umfassendes Technologie-, Modernisierung-, Produkt- und Serviceportfolio und integrierte Automatisierungs- und Umweltlösungen für den gesamten Lebenszyklus von Anlagen. Weitere Informationen finden Sie im Internet unter http://www.siemens.com/metals

Reference Number: IMT201311534d

Ansprechpartner
Herr Dr. Rainer Schulze
Metals Technologies
Siemens AG
Turmstr. 44
4031 Linz
Österreich
Tel: +49 (9131) 7-44544
rainer.schulze​@siemens.com

Dr. Rainer Schulze | Siemens Industry
Weitere Informationen:
http://www.siemens.com/metals

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln
24.05.2018 | Technische Universität München

nachricht Gedruckte »in-situ« Perowskitsolarzellen – ressourcenschonend und lokal produzierbar
17.05.2018 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit Hilfe molekularer Schalter lassen sich künftig neuartige Bauelemente entwickeln

Einem Forscherteam unter Führung von Physikern der Technischen Universität München (TUM) ist es gelungen, spezielle Moleküle mit einer angelegten Spannung zwischen zwei strukturell unterschiedlichen Zuständen hin und her zu schalten. Derartige Nano-Schalter könnten Basis für neuartige Bauelemente sein, die auf Silizium basierende Komponenten durch organische Moleküle ersetzen.

Die Entwicklung neuer elektronischer Technologien fordert eine ständige Verkleinerung funktioneller Komponenten. Physikern der TU München ist es im Rahmen...

Im Focus: Molecular switch will facilitate the development of pioneering electro-optical devices

A research team led by physicists at the Technical University of Munich (TUM) has developed molecular nanoswitches that can be toggled between two structurally different states using an applied voltage. They can serve as the basis for a pioneering class of devices that could replace silicon-based components with organic molecules.

The development of new electronic technologies drives the incessant reduction of functional component sizes. In the context of an international collaborative...

Im Focus: GRACE Follow-On erfolgreich gestartet: Das Satelliten-Tandem dokumentiert den globalen Wandel

Die Satellitenmission GRACE-FO ist gestartet. Am 22. Mai um 21.47 Uhr (MESZ) hoben die beiden Satelliten des GFZ und der NASA an Bord einer Falcon-9-Rakete von der Vandenberg Air Force Base (Kalifornien) ab und wurden in eine polare Umlaufbahn gebracht. Dort nehmen sie in den kommenden Monaten ihre endgültige Position ein. Die NASA meldete 30 Minuten später, dass der Kontakt zu den Satelliten in ihrem Zielorbit erfolgreich hergestellt wurde. GRACE Follow-On wird das Erdschwerefeld und dessen räumliche und zeitliche Variationen sehr genau vermessen. Sie ermöglicht damit präzise Aussagen zum globalen Wandel, insbesondere zu Änderungen im Wasserhaushalt, etwa dem Verlust von Eismassen.

Potsdam, 22. Mai 2018: Die deutsch-amerikanische Satellitenmission GRACE-FO (Gravity Recovery And Climate Experiment Follow On) ist erfolgreich gestartet. Am...

Im Focus: Faserlaser mit einstellbarer Wellenlänge

Faserlaser sind ein effizientes und robustes Werkzeug zum Schweißen und Schneiden von Metallen beispielsweise in der Automobilindustrie. Systeme bei denen die Wellenlänge des Laserlichts flexibel einstellbar ist, sind für spektroskopische Anwendungen und die Medizintechnik interessant. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien (Leibniz-IPHT) haben, im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekts „FlexTune“, ein neues Abstimmkonzept realisiert, das erstmals verschiedene Emissionswellenlängen voneinander unabhängig und zeitlich synchron erzeugt.

Faserlaser bieten im Vergleich zu herkömmlichen Lasern eine höhere Strahlqualität und Energieeffizienz. Integriert in einen vollständig faserbasierten...

Im Focus: LZH zeigt Lasermaterialbearbeitung von morgen auf der LASYS 2018

Auf der LASYS 2018 zeigt das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) vom 5. bis zum 7. Juni Prozesse für die Lasermaterialbearbeitung von morgen in Halle 4 an Stand 4E75. Mit gesprengten Bombenhüllen präsentiert das LZH in Stuttgart zudem erste Ergebnisse aus einem Forschungsprojekt zur zivilen Sicherheit.

Auf der diesjährigen LASYS stellt das LZH lichtbasierte Prozesse wie Schneiden, Schweißen, Abtragen und Strukturieren sowie die additive Fertigung für Metalle,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Größter Astronomie-Kongress kommt nach Wien

24.05.2018 | Veranstaltungen

22. Business Forum Qualität: Vom Smart Device bis zum Digital Twin

22.05.2018 | Veranstaltungen

48V im Fokus!

21.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Was einen guten Katalysator ausmacht

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Superkondensatoren aus Holzbestandteilen

24.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Neue Schaltschrank-Plattform für die Energiewelt

24.05.2018 | Messenachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics