2022-04-01  –  2025-03-31

382.217,76 EUR

Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik, Aachen, Nordrhein-Westfalen

03EN2078C

Energiesparende Industrieverfahren - Eisen- und Stahlindustrie [EA3230]

01246607/1  –  FlexHeat2Anneal

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN2)

Energie

Ziel des Vorhabens ist der flexible Einsatz von Wasserstoff als Brennstoff an kontinuierlichen Glühlinien und Feuerbeschichtungsanlagen für Stahlband zur Reduktion der CO2-Emissionen. Hierfür wird der Einsatz von Wasserstoff in bestehenden Strahlheizrohrsystemen im Labor untersucht und gleichzeitig die Entwicklung und Demonstration innovativer, brennstoffflexibler und energieeffizienter FLOX-Strahlrohrsysteme (für PP-Strahlheizrohre) mit geringsten NOx-Emissionen angestrebt. Der Einsatz von Wasserstoff in Erdgas soll im Bereich von 0 bis 100 Vol.-% möglich sein, ohne dass manuelle Anpassungen an der Gesamtanlage und am spezifischen Strahlrohrsystem nötig sind. Ziel ist es, trotz des flexiblen und zeitlich schwankenden Einsatzes beider Brennstoffe bei der Verbrennung im Strahlheizrohr gleichzeitig eine hohe Prozessstabilität, Energieeffizienz sowie geringste NOx-Emissionen zu erreichen. So leistet dieses Vorhaben einerseits einen Beitrag zur Dekarbonisierung im Bereich der Stahlverarbeitung, andererseits aber auch zur Akzeptanz des neuen Brennstoffs Wasserstoff in der Industrie. Die entwickelte Lösung soll nicht nur für neue Strahlrohrsysteme, sondern möglichst auch für Retrofit-Installationen geeignet sein und damit eine kurzfristige Marktdiffusion ermöglichen. Die Demonstration der entwickelten Strahlrohrsysteme erfolgt an einer kontinuierlichen Glühlinie für Stahlband. Hierfür werden zwei Demonstratoren des entwickelten Strahlrohrsystems installiert. Dies umfasst nicht nur den Austausch der Systeme, sondern auch die Anpassung der Gasversorgung sowie die umfangreiche Ausstattung der Strahlheizrohre und Brenner mit Messtechnik zur Evaluation des Ofenbetriebs, der Energieeffizienz sowie der Schadstoffemissionen. Auf Basis der Ergebnisse werden die Auswirkungen der Umstellung von fossilem Erdgas auf Wasserstoff für kontinuierliche Glühlinien und Feuerbeschichtungsanlagen untersucht und das reale Potenzial zur Minderung der CO2-Emissionen ermittelt.