Drehgeneratoren jetzt auch für Prozesse oberhalb 1000°C

Wärmerückgewinnung bei hohen Temperaturen

Drehgenerator-Brenner-System

Pfannenfeuer mit Drehregenerator-Brenner-System in einem Stahlwerk. © VDEh, Düsseldorf

In den Prozessanlagen der Eisen- und Stahlindustrie wird die Energie überwiegend zur Erzeugung hoher Temperaturen zwischen 1.200 und 1.600°C benötigt. Der hohe Energiebedarf kann durch entsprechende Maßnahmen deutlich gesenkt werden. Eine entsprechende Maßnahme ist z. B. die Nutzung der Wärme der Abgase zur Vorwärmung der Brennluft. In vielen Prozessen werden hierfür Rekuperatoren eingesetzt, die sich allerdings nur für eine Luftvorwärmung bis 600°C eignen. Mit Regeneratoren werden hingegen Brennlufttemperaturen über 1.000°C erreicht.

Die bisher verfügbaren Regenerator-Brenner-Systeme eignen sich jedoch wegen der diskontinuierlichen Betriebsweise nicht für Prozesse, bei denen eine hohe Gleichmäßigkeit der Temperatur gefordert wird. Auch aufgrund des erhöhten Wartungs- und Reinigungsbedarfes konnten sich solche Systeme in Deutschland noch nicht durchsetzen.

In einem Forschungsvorhaben entwickelte das Betriebsforschungsinstitut (BFI) gemeinsam mit der Rothemühle GmbH ein neuartiges kontinuierlich arbeitendes Drehregenerator-Brenner-System (DREBS) bis zur Betriebsreife.

Der DREBS wurde gemeinsam mit Krupp Edelstahlprofile zum Betriebseinsatz gebracht. Das System basiert auf dem Prinzip des Ljungström-Wärmetauschers. Dieser wurde bisher nur für deutlich niedrigere Temperaturen z. B. in der Klimatechnik und in Kraftwerken verwendet. Der neu entwickelte Wärmetauscher eignet sich durch die Verknüpfung von bewährten Verfahren mit moderner Technik und geeigneten Materialien für Vorwärmtemperaturen bis zu ca. 1.200°C.

Gegenüber konventionellen Feuerungssystemen ohne Wärmetauscher erhöhte sich die Energieeffizienz deutlich. Zudem konnten auch die feuerungstechnischen Eigenschaften optimiert werden. Damit ist die Verwendung in zahlreichen industriellen Prozessen der Stahl- und NE-Metallindustrie, der Chemie und Petrochemie sowie der Keramikindustrie möglich. Das Vorhaben wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Arbeit (BMWA) gefördert.

Mehr zum Projekt

Neuartiges Drehgenerator-Brenner-System

Projektbeteiligte:

VDEh-Betriebsforschungs-Institut GmbH

Förderkennzeichen:

0326970A,B

Forschungsförderung

Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu diesem Projekt.