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Registrieren4. März 2020
RISE Research Institutes of Sweden
Lulea
Das schwedische Forschungsinstitut (RISE) Energy Technology Center schrieb einen "Plasmabrenner" für Forschungs- und Entwicklungsexperimente zur Einführung der Plasmatechnologie als Wärmequelle für die Eisenerzhärtung aus, um die Treibhausgasbelastung bei der Stahlproduktion zu senken. PyroGenesis (PYR) gewann ein Ausschreibungsverfahren zur Lieferung eines 600 kW (netto) Luft/Stickstoff-Plasmabrennersystems. Der Plasmabrenner wurde für den Betrieb mit Luft und Stickstoff mit einer Nettoleistung von 200 - 600 kW im Pilot-Stahlhärtungsofen konzipiert. PYR überwachte die Installation, Inbetriebnahme und den Start des Plasmasystems, erreichte eine Betriebszeit von 100 Stunden und wies eine vergleichbare Ofenerwärmung wie der bisherige Gasbrenner nach. PYR validierte die geschätzten Erosionsraten der Brennerelektrode und prognostizierte eine Elektrodenlebensdauer von mehreren hundert Stunden. Dieses erfolgreiche Pilotprojekt lieferte wertvolle Daten über die Brennerbetriebsleistung und die Gasemissionen, um den Ersatz von Brennstoffbrennern durch Plasmabrenner zu bewerten.
Der erfolgreiche Versuch von RISE mit dem APT-HP reduzierte den Energiebedarf von 1 MW mit Schweröl auf 900 kW. Eine Studie der Chalmers University zeigt, dass RISE auf der Grundlage dieser vorläufigen Ergebnisse 15,06 MW Schweröl durch 14,4 MW mit Plasma ersetzen kann. Bei einem Ersatz im Verhältnis 1 MW: 1 MW werden die Treibhausgasemissionen um 99,8 % gesenkt. Bei einer Anlage, die 80 MW Plasmabrennerleistung einsetzt, sinken die jährlichen Emissionen auf etwa 185 000 tCO2eq, bei einer Amortisationszeit von 2-3 Jahren und einer Reduzierung der Betriebskosten um 40 %.
Mehr als 30 % der weltweiten Treibhausgasemissionen stammen aus dem energieintensiven Industriesektor, so dass über die Energieeffizienz hinausgehende Maßnahmen erforderlich sind, um größere Reduzierungen zu erreichen. Der APT-HP von PyroGenesis stellt eine umweltfreundliche Alternative zu Brennern für fossile Brennstoffe dar, indem er thermische Energie aus kohlenstoffarmem Strom für den Einsatz in industriellen Anwendungen erzeugt. Die hohe Leistung des APT-HP (bis zu 1 MW) ermöglicht eine Plasmastrahlung von über 5.000 C und die Umwandlung von Materialien in wertvolle Produkte aus verschiedenen Industrie- und Abfallstoffen. Der APT-HP bietet eine leichte, wirbelstabilisierte, kompakte Konfiguration, die in bestehende Anlagen wie Eisenerz- und Zementöfen nachgerüstet werden kann und sich durch eine lange Elektrodenlebensdauer, geringen Wartungsaufwand, automatisierten Betrieb und ein hohes Maß an Sicherheit und Zuverlässigkeit auszeichnet. Wenn sie herkömmliche Brenner für fossile Brennstoffe ersetzen, können Plasmabrenner die Betriebskosten um bis zu 30 % und die Treibhausgasemissionen um etwa 250 MT CO2e pro GW-h reduzieren, wenn sie mit Wasserkraft betrieben werden.
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