Dekarbonisierung des Aufwärmprozesses

Das TWINGHY-Projekt wurde im CELSA-Werk in Barcelona (Spanien) gestartet und zielt auf die Demonstration eines optimierten Wärmeübertragungsprozesses auf der Grundlage von Hybridbrennern in Nachwärmöfen ab. Es wird eine schrittweise Dekarbonisierung des Aufwärmprozesses durch eine Erhöhung des Wasserstoffanteils in Kombination mit Sauerstoff ermöglichen, wobei der Prozess durch einen digitalen Zwilling überwacht und gesteuert wird.

Mit dem Ziel, die Emissionen zu reduzieren und die Energieeffizienz in der Stahlindustrie zu erhöhen, werden in diesem Projekt Hybridbrenner unter realen Bedingungen getestet und optimiert sowie neue Steuerungssysteme und Überwachungstechniken entwickelt, um einen sicheren und effizienten Betrieb zu gewährleisten.

Die Tests werden mit dem bestehenden Stein Digit@l Furnace® durchgeführt, der 2009 von Fives im CELSA-Werk in Barcelona installiert wurde. Dabei handelt es sich um einen Hubbalkenofen mit einer Kapazität von 180 Tonnen pro Stunde, der für die Herstellung verschiedener Stabstahlsorten für die Bauindustrie bestimmt ist.

Zwei Arten von Hybridbrennern (Erdgas-Wasserstoff) werden entwickelt und getestet: Einer basiert auf der Verbrennung von Luft, der andere auf der Verbrennung von Autogen. Fives wird sein Know-how im Bereich der thermischen Nachverbrennung einbringen, um die Hybridbrenner mit Wasserstoff als teilweisem Ersatz für Erdgas zu testen.

Um die Umstellung auf Wasserstoff zu unterstützen, werden die Partner eine digitale Zwillingsmethode entwickeln und diese sowohl auf den Demonstrator als auch auf die Replikationsanlage anwenden. Der digitale Zwilling wird die Auswirkungen verschiedener Kraftstoffmischungen, Energieeffizienz, Zuverlässigkeit und Sicherheit analysieren.

Darüber hinaus werden während der voraussichtlichen Projektlaufzeit von 54 Monaten neue Herausforderungen im Zusammenhang mit der Nutzung von Wasserstoff behandelt, wie z.B. Versorgungssicherheit, optimale Kraftstoffmischungen und -mengen, CAPEX, OPEX, Auswirkungen auf Prozesse, erforderliche Infrastruktur und Sicherheitsvorschriften.

Das TWINGHY-Projekt wird die Optimierung des Verbrennungssystems mit der Digitalisierung des Ofens verbinden. Dadurch wird letztendlich der Austausch eines kompletten Ofens mit langer Lebensdauer vermieden und die Dekarbonisierung der Stahlindustrie beschleunigt.

Quelle und Foto: Fives Group