NUTZUNG VON ÜBERSCHÜSSIGEM GICHTGAS. 

ArcelorMittal Bremen GmbH, Stahlwerk (Deutschland)

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Aufgabe

Am Standort Bremen strebte ArcelorMittal an, überschüssige Mengen an Gichtgas, die bislang teilweise ungenutzt abgefackelt wurden, effizient und umweltgerecht in die Energieversorgung einzubinden. Ziel war es, das bisher ungenutzte Potenzial dieses Nebenprodukts durch eine thermische Verwertung sinnvoll zu erschließen

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Lösung

Einsatz von 4 Stck. SAACKE SSBG-LCG 100- Brennern an 2 Stck. Doppelflammrohrkesseln, Gichtgasbetrieb ohne Stützbrennstoff, NOx- Emissionen 20 – 50 mg/m³, CO2- Reduktion durch Erdgaseinsparung ca. 10 Mio. t/Jahr.
Durch den Einsatz dieser neuen Technologie spart die ArcelorMittal Bremen GmbH (ehemals Stahlwerke Bremen) jedes Jahr rund 6,8 Millionen Normkubikmeter Erdgas ein. Damit sanken bereits im ersten Betriebsjahr die Energiekosten des Unternehmens um rund 2,3 Millionen Euro. Aber nicht nur das: Auch die CO2-Emissionen wurden um rund 8400 Tonnen pro Jahr reduziert. Auf diese Weise konnte ArcelorMittal mit Hilfe des SAACKE Feuerungssystems auch einen wichtigen Beitrag zum Umweltschutz leisten. So verwundert es kaum, dass innerhalb kürzester Zeit eine zweite ArcelorMittal-Kesselanlage mit SAACKE Armgasbrennern SSB-LCG installiert wurde.

Armgas thermisch nutzen, statt es abzufackeln
Das Abfackeln von Gichtgasen mit einem geringen Heizwert gehörte in der Vergangenheit zum typischen Bild von Stahlwerken. Diese fallen als Nebenprodukt der Stahlverhüttung große Mengen an. Mit Brennertechnologie von SAACKE kann extrem heizwertarmes Gichtgas jetzt thermisch genutzt werden – ohne jeglichen Stützbrennstoff.

Technische Daten

Wärmeerzeuger:2x Doppelflammrohrkessel; je 30 t/h
Brennerserie:SSB-LCG
Brennerleistung (max.):2x 11 MW (je Kessel)
Gichtgas 
Emissionswerte:NOx : 20 – 70 mg/m3 CO: 5 – 30 mg/m3
Heizwert:2,8 – 3,6 MJ/m3
Erdgas 
Emissionswerte:NOx : 70 – 100 mg/m3 CO: < 5 mg/m3
Heizwert:36 MJ/m3

Die SAACKE Lösung im Detail
Das Armgas-Feuerungssystem besteht aus einem SAACKE Drallbrenner SSB mit einer speziellen Brennermuffel, in die das heizwertarme Gas eingeleitet wird. Der Brenner erreicht so eine fast emissionsfreie Verbrennung – völlig ohne Stützbrennstoffe. Ein heizwertreicher Brennstoff (hier: Erdgas) wird nur für den Start der Anlage benötigt: Sobald der Brenner und seine Muffel die Betriebstemperatur erreicht haben, kann auf den Anfahrbrennstoff verzichtet werden. Schon nach kurzer Zeit brennt die Flamme ausschließlich mit Armgas.

Die Verbrennungsluft des SAACKE SSB-LCG besteht aus zwei Teilströmen, die stark verdrallt in den Brennraum strömen. Dieser Drall und die heiße Ausmauerung der Muffel stellen sicher, dass das Armgas sicher zündet und in allen Leistungsstufen absolut stabil brennt.

Wegen der guten Durchmischung von Verbrennungsluft und Brennstoff ist das Temperaturprofil extrem homogen und relativ niedrig. Damit sind die NOx-Emissionen sehr niedrig und unterschreiten auch zukünftige Anforderungen sicher. Verbrennungsluft, Kernluft und Brennstoff werden mittels einer Brennstoff-Luft-Verhältnisregelung in jeder Leistungsstufe in optimaler Menge bereitgestellt.

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Vorteile

  • Hervorragende Emissionswerte
  • Ohne Stützbrennstoff bei hi ≥ 2,7 MJ/m3
  • Extrem niedriger Druckbedarf für Armgas von 40 mbar bei 25 mbar Feuerraumgegendruck
  • Hohe Verfügbarkeit
  • Großer Regelbereich
  • Besonders kurze Flamme
  • Alternativ: Brennstoff Erdgas
  • Brennstoff-Luft-Verhältnisregelung mit Heizwert- und O2-Korrektur

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Fazit

Die schadstoffarme Verbrennung von Armgasen ist bei der ArcelorMittal Bremen GmbH ein entscheidender Vorteil für die Bilanz – und das sowohl auf ökonomischer als auch auf ökologischer Seite. So ist nicht nur der Ausstoß von Stickoxiden und Kohlenmonoxid stark zurückgegangen. Auch die Staub- und Schwefeldioxid-Emissionen liegen aufgrund der Gichtgasreinigung deutlich unterhalb der zulässigen Grenzwerte. Weil das Armgas eine erhebliche Menge Erdgas ersetzt, spart seine Verbrennung enorme Kosten ein, so dass sich eine neue Anlage innerhalb kürzester Zeit amortisiert hat. Mittlerweile liefert diese Anlage Wärme zu einem Bruchteil der Kosten, die bei konventionellen Brennstoffen anfallen und macht den Betreiber von allen Schwankungen des Wärmemarktes unabhängig.