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Kontakt

ESF Elbe-Stahlwerke Feralpi GmbH
Gröbaer Straße 3
01591 Riesa

E-Mail: info@feralpi.de

Daten

Elektrische Ausgangsleistung
3 MW
CO2-Einsparung
ca. 22.000 Tonnen pro Jahr
Feralpi Stahl

ORC-basiertes Wärmerückgewinnungssystem für Elektrolichtbogenöfen

Energieerzeugung Wärmerückgewinnung

Bei Feralpi Stahl in Riesa wird Prozesswärme des Lichtbogenofens ausgekoppelt und für die Dampf- und Stromerzeugung genutzt. Ein innovatives Wärmerückgewinnungssystem für Niedrig-Temperaturnutzung, das in der Stahlindustrie weltweit erstmals eingesetzt wird, macht es möglich.

Ein Elektrolichtbogenofen im Stahlwerk verschlingt oft mehr Strom als so manche Kleinstadt. Energieressourcen hier effizient zu nutzen, hat für die Stahlindustrie nicht nur einen Kostenaspekt, sondern ist auch Ansporn, die Umwelt weiter zu entlasten. Immerhin elf Prozent der Produktionskosten machen Strom und Gas bei der ESF Elbe-Stahlwerke Feralpi GmbH in Riesa aus. Aktuell produzieren dort 430 Mitarbeiter rund 1 Mio. Tonnen Stahl im Jahr: Stahlerzeugnisse wie Stranggussknüppel, Betonstabstahl, Betonstahl im Ring und Walzdraht.

Aus Abwärme wird Strom

Der Rohstahl hierfür wird im Elektrolichtbogenofen aus Schrott erschmolzen. Dabei fallen je Stunde 140.000 Kubikmeter bis zu 1100 °C heißen Abgases an – ein Abwärmepotenzial, das ESF jetzt nutzt. Die zurückgewonnene Energie wird dabei nicht nur für andere Wärmeprozesse eingesetzt, sie lässt sich auch verstromen – mit einer pfiffigen Lösung: Möglich wird dies mit einer Organic Rankine Cycle-Turbine (ORC). Mit Hilfe eines Wärmetauschers wird die Energie von Dampf- an ein Silikonöl übertragen. Dieses eignet sich anstelle von Wasser/Wasserdampf besser als Arbeitsmittel für solche Niedrig-Temperaturnutzung. Bei ESF verwertet die neue ORC-Einheit mit einer elektrischen Ausgangsleistung von 3 MW so einen Teil der Energie aus den heißen Abgasen eines Elektrolichtbogen-Schmelzofen: 30 Tonnen des ca. 260 Grad heißen Dampfes werden hier so jede Stunde per Wärmetauscher ausgekoppelt und über die ORC-Turbine verstromt. Die rückgewonnene Energie reduziert den Stromverbrauch des Stahlwerkes und vermindert den CO2-Ausstoß.

Es handelt sich um die erste ORC-Turbine überhaupt in der Stahl-Industrie mit Dampf als Heiz- sowie einem Öl als Arbeitsmittel und gleichzeitig das weltweit erste ORC-basierte Wärmerückgewinnungssystem bei einem Elektrolichtbogenofen.

Reifenproduktion nutzt Prozesswärme

Zusätzlich zur gewonnenen elektrischen Energie wird der verbleibende Abdampf (bis zu 10 Tonnen/Stunde) über die Stadtwerke Riesa einem nahegelegenen Unternehmen als Prozessdampf für die Reifenproduktion zur Verfügung gestellt. Die große Herausforderung dabei: Die heißen Abgase aus dem Elektrolichtbogenofenprozess und damit auch der Dampf werden nicht ständig, sondern unregelmäßig erzeugt. Das Reifenwerk benötigt den Dampf jedoch nicht nur dann, wenn bei Feralpi gerade Stahl gekocht wird. Die pfiffige Lösung: Mittels eines Dampfspeichers, der leicht 20 Minuten Schmelzpause überbrücken kann, wird sichergestellt, dass die Dampfversorgung „mit dem Ofen atmen“ kann und stetig für das Reifenwerk und für den Betrieb der ORC-Anlage vorhanden ist.

18,5 Mio. Euro hat Feralpi insgesamt investiert. Für die Umwelt lohnt es sich ganz besonders. Um knapp 22.000 Tonnen im Jahr reduziert sich die Umweltlast an CO2-Klimagas.


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