Abstract
Im Rahmen dieser Masterarbeit sollen verschiedene Optimierungsszenarien bezüglich der Bereitstellung von Heißwind zur Rohstahlproduktion in der voestalpine Stahl Donawitz GmbH betrachtet werden. Die Beurteilung der Optimierungsszenarien erfolgt über ein thermodynamisches Simulationsmodell einer Winderhitzergruppe am Standort. Die Modellierung der Winderhitzergruppe erfolgt in EBSILON®Professional. Das Modell wird anhand von Messdaten validiert und auf Betriebsauffälligkeiten untersucht. Mögliche Optimierungsszenarien sind die Vorwärmung der Brennluft für den Winderhitzerprozess über das Rauchgas beziehungsweise über Abwärme vom Standort. Weiters wird eine mögliche Abwärmeauskopplung aus dem Prozess betrachtet. Mit Hilfe der Vorwärmung der Brennluft soll eine Brennstoffeinsparung sowie die Erhöhung der Heißwindtemperatur ermöglicht werden. Die Ergebnisse der Berechnungen zeigen erhebliche Optimierungspotentiale auf. Die Unterschiede in der Leistungsfähigkeit der Winderhitzer begründen sich durch abweichende Verluste über die Oberfläche. Lediglich durch eine Umstellung der Betriebsweise der Winderhitzer lässt sich eine Einsparung an Erdgas von rund 73 Nm3/h realisieren. Die Implementierung eines Wärmeverschiebesystems und somit die Vorwärmung der Brennluft durch den Rauchgasstrom ermöglicht eine Brenngaseinsparung von durchschnittlich 454 Nm3/h Erdgas. Geht man von einem konstanten Brennstoffeinsatz aus, ist eine Erhöhung der Mischwindtemperatur um 65 °C realisierbar. Erfolgt die Brennluftvorwärmung über Abwärme des Standorts, können durchschnittlich 225 Nm3/h Erdgas eingespart werden. Bei konstantem Brennstoffeinsatz ist eine Erhöhung der Mischwindtemperatur um 25 °C möglich.
Titel in Übersetzung | Analysis of the waste heat potential of the hot blast production in the hot-blast stoves and a possible energetic use at the steel mill in Donawitz |
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Originalsprache | Deutsch |
Qualifikation | Dipl.-Ing. |
Gradverleihende Hochschule |
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Betreuer/-in / Berater/-in |
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Datum der Bewilligung | 1 Juli 2022 |
Publikationsstatus | Veröffentlicht - 2022 |
Bibliographische Notiz
gesperrt bis 21-04-2027Schlagwörter
- Winderhitzer
- Simulation von Winderhitzern
- integriertes Hüttenwerk
- Hochofen
- Abwärme
- Abwärmenutzung
- EBSILON Professional