INDUSTRIELLE WÄRMEERZEUGUNG MIT WASSERSTOFF. 

Effiziente Reststoffnutzung: Bewährte H2-Feuerungstechnik birgt vielfältige Vorteile

01
Aufgabe

Einsparung von Erdgas und CO2-Ausstoß durch die sichere und emissionsarme thermische Nutzung von Wasserstoff, der im Betrieb als Reststoff anfällt.

Das Potenzial von Wasserstoff (H2) für die industrielle Dekarbonisierung ist enorm. Zur Wärmeversorgung wird auch H2 genutzt, der im Rahmen von Herstellungsprozessen als Reststoff anfällt. Hierfür setzte das Spezialchemikalienunternehmen Nobian auf Feuerungstechnologie von SAACKE und damit auf bewährtes Know-how zur emissionsarmen, kosteneffizienten und sicheren Anwendung.

02
Lösung

Anlagenmodernisierung mit drei H2-Brennern des Typs SKVGD*, die dank externer Abgasrezirkulation und speziellem Gaseindüsungs-Design die Grenzwerte der 44. BImSchV weit unterschreiten.
Das Potenzial von Wasserstoff (H2) für die industrielle Dekarbonisierung ist enorm. Zur Wärmeversorgung wird auch H2 genutzt, der im Rahmen von Herstellungsprozessen als Reststoff anfällt. Hierfür setzte das Spezialchemikalienunternehmen Nobian auf Feuerungstechnologie von SAACKE und damit auf bewährtes Know-how zur emissionsarmen, kosteneffizienten und sicheren Anwendung.

Synergien nutzen: Erdgas einsparen, CO2-Bilanz verbessern 
Nobian, ein Unternehmen des global tätigen Nouryon-Konzerns, fertigt am Standort Ibbenbüren chemische Produkte für Hygieneartikel, Baumaterialien oder die Papierherstellung. Mithilfe von SAACKE rüstet das Unternehmen bereits seit den 1990er Jahren seine Prozessdampferzeugung auf H2-Kompatibilität um. Denn im Rahmen der Chloralkali-Elektrolyse fällt beim europäischen Marktführer für Industriesalz, Chlorhandel sowie Chlormethane auch Wasserstoff als Haupt- und überschüssiges Nebenprodukt an. Mit Anlagenmodernisierungen lassen sich diese vorhandenen Reststoffe als wertvolles Substitut und Wärmequelle für den Elektrolyse-Prozess nutzen – der Verbrauch von kostspieligem Erdgas als Primärbrennstoff wird gesenkt. Damit nutzt der Betreiber bestehende Synergien und spart 577 m3 Erdgas pro Stunde. Dafür sorgen drei Wasserstoffbrenner aus der Brennerserie SKV, die basierend auf einer Drehzerstäuber-Technologie flexibel für gasförmige, aber bei Bedarf auch flüssige Brennstoffe geeignet sind.

Technische Daten

Kesseltyp: 3 x Großwasserraumkessel zur Erzeugung von überhitztem Wasserdampf (ebenso für Warmwasserkessel oder Thermalölerhitzer geeignet)
Brennertyp3 x Brenner SKVGD 
Brennerleistung (max.)4,3 bis 7,6 MW (je nach Kesselgröße)
BrennstoffWasserstoff
Emissionen100 mg/m3 NOx, mit Abgasrezirkulation sogar bis circa 40 mg/m3 bei 3 % vol. O2 im trockenen Abgas

Die SAACKE Lösung im Detail
Wasserstoff erzeugt im Vergleich zu Erdgas aufgrund seiner höheren adiabaten Verbrennungstemperatur und circa achtmal höheren Flammengeschwindigkeit dreimal so viele NOx-Emissionen. SAACKE begegnet diesem Problem mit einer ausgeklügelten externen Abgasrezirkulation. Dieses Verfahren sorgt durch Einmischen von Abgasen in die Verbrennungsluft für Verdünnungseffekte und die Kühlung der Flamme. Die Emissionen im Wasserstoffbetrieb lassen sich so denen von Erdgas angleichen. Die Anlage unterschreitet deutlich den Grenzwert der 44. Bundesimmissionsschutzverordnung (BimSchV) über mittelgroße Feuerungs-, Gasturbinen- und Verbrennungsmotoranlagen, die 200 mg/m3 bei H2 vorsieht. Darüber hinaus stellt die höhere H2-Flammentemperatur besondere Anforderungen ans Material, was durch hitzebeständigen Stahl und ein spezielles Gaseindüsungs-Design ausgeglichen wird. Um den Sicherheitsaspekt zu erhöhen, wird das Rohr für die Wasserstoffeinspeisung vor der Brennerzündung mit Stickstoff gespült.

03
Vorteile

  • Synergieeffekte aus Reststoffnutzung und Einsparungen von 577 m3 Erdgas pro Stunde dank effizienter H2-Verwertung
  • Seit Jahrzehnten praxiserprobte und damit sofort einsatzfähige H2-Feuerungstechnologie
  • Variabler Brenner für verschiedene Brennstoffe in einem beliebigen Mischverhältnis: Erdgas, Leichtöl (als Notbrennstoff) oder bis zu 100 % reiner Wasserstoff
  • NOx-Emissionen sowohl im Gas-, Öl- und H2-Betrieb weit unterhalb der gesetzlichen Grenzwerte der 44. BImSchV
  • Luftmengenregulierung je nach Brennstoffmix
  • Spezielle Gasstrecke mit einem besonders geringen Druckverlust, zum Ausgleichen des äußerst niedrigen Gasdrucks
  • Alles aus einer Hand: Zum Lieferumfang zählen auch das SAACKE Feuerungsmanagement se@vis pro sowie eine Abgasrezirkulation mit separatem Gebläse
     

04
Fazit

Die industrielle thermische Nutzung von Wasserstoff mit SAACKE Brennern ist längst „H2-ready“. Smarte Feuerungstechnologien tragen zu einem effizienten, sicheren und vergleichsweise umweltverträglichen Betrieb bei – und zwar nicht erst, sobald die Erdgasleitungen großflächig auf Wasserstoff umgestellt sind, sondern auch heute schon durch ganz konkreten Einsatz von Reststoffen.

05
Kunden-
stimmen

„Die H2-Brenner leisten einen wichtigen Beitrag, den CO2-Fußabdruck unserer Prozesse zu reduzieren. SAACKE hat uns bei allen Fragen rund um das Projekt optimal betreut und beraten.“

Stephan Richter, Leiter Technischer Dienst bei Nobian