Alles Leben ist Chemie. Immer mehr Energie auch.

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Alles Leben ist Chemie. Immer mehr Energie auch.
GE Energy
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Vorteile
Unsere Kompetenz
Die Jenbacher Gasmotorensparte von GE fertigt Gasmotoren, Gen-Sets in
Containerbauweise sowie Blockheizkraftwerke zur Energieversorgung. Die im
österreichischen Jenbach erzeugten Motoren im Leistungsbereich von 0,25
bis 9,5 MW können sowohl mit Erdgas als auch mit verschiedensten Bio- und
Sondergasen aus Landwirtschaft, Bergbau, Industrie oder Abfallwirtschaft
betrieben werden.
− Unabhängige Stromversorgung
Für die Nutzung von Gasen aus der Stahlindustrie in Jenbacher
Gasmotoren wurde ein erheblicher Forschungsaufwand betrieben.
Bereits 1995 wurden die ersten Jenbacher Gasmotorenanlagen von
GE für Koksgas, 2004 für LD-Konvertergas und 2008 für Blast
Furnace Gas installiert
Derzeit laufen rund 40 Jenbacher Gasmotoren mit Koks-,
LD-Konverter- ider Blast Furnace Gas Diese Einheiten erreichten
kürzlich die Gesamtsumme von mehr als 1 Million Betriebsstunden
und unterstreichen so das technologische Know-how von GE.
Darüber hinaus haben die mit Jenbacher Technologie ausgestatteten Standorte durch die Verwendung dieser „kostenlosen“ Abfallgase, im Vergleich zur Stromerzeugung mit Erdgas, seit Inbetriebnahme eine Senkung der CO2-Emissionen im Ausmaß von rund 2
Millionen Tonnen erzielt.
− Effiziente und wirtschaftliche kombinierte Versorgung mit
Wärme und Elektrizität
− Hohe elektrische Effizienz im Vergleich zu anderen Stromerzeugungstechnologien (z.B. Dampf- oder Gasturbinen)
− Bestens geeignet für eine elektrische Ausgangsleistung von
wenigen hundert kW bis zu 20 bis 30 MW
− Nur sehr niedriger Gasdruck erforderlich
− Alternative Entsorgung eines Problemgases und gleichzeitige
Nutzung als Energiequelle
− Ersatz für konventionelle Energieträger
Eine weitere technologische Stärke der Jenbacher Gasmotorensparte von
GE liegt in der Stromerzeugung aus Abwärme im niedrigen Leistungsbereich.
Entwickelt wurde unter anderem ein innovativer 125-kW-Generator, der aus
der Abwärme von unterschiedlichen Motorentypen und Biomasse-Boilern
emissionsfrei Strom erzeugt.
Eine breite Palette an Kunden aus Handel, Industrie und dem kommunalen Bereich nutzt Jenbacher Produkte für die dezentrale Erzeugung von Strom,
Wärme und/oder Kälte. Zusätzlich werden umfassende Serviceleistungen angeboten. Patentierte Verbrennungssysteme sowie ein ausgereiftes Motorund Anlagenmanagement sichern nicht nur die Einhaltung bindender Emissionsvorschriften, sondern ermöglichen zugleich Spitzenwerte in Sachen
Wirtschaftlichkeit, Langlebigkeit und Zuverlässigkeit. Die Gasmotorensparte von GE hat ihren Hauptsitz und ihre Produktionszentrale im Tiroler Ort
Jenbach, wo auch mehr als 1.400 der weltweit 2.000 Mitarbeiter/-innen beschäftigt sind. Zudem betreibt GE zwei regionale Gasmotoren-Montagebetriebe
in Hangzhou, China, und Veresegyház, Ungarn. Die Anlagen zur Abwärmerückgewinnung schließlich werden in Stuart, Florida, erzeugt.
GEA-14811DE
− Reduzierte Energiekosten bei erhöhter Berechenbarkeit
und Stabilität
Weitere Informationen über Jenbacher Gasmotoren
− Umweltvorteile durch Reduktion der Treibhausgase
Pro Tonne produzierten Koks werden rund 470 m3N Koksgas
produziert, wobei 60% dieses Volumens normalerweise für
interne Prozesse benötigt werden. Der verbleibende Anteil (40%)
kann zur Stromerzeugung mit Jenbacher Gasmotoren genutzt
werden, was rund 400 kWh elektrische Energie bedeutet.
Pro Tonne im LD-Verfahren produzierten Stahls werden
rund 50 m3N Konvertergas freigesetzt, das in Jenbacher Gasmotoren verbrannt werden kann und woraus rund 50 kWh
elektrische Energie gewonnen werden können.
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Alles Leben ist Chemie.
Immer mehr Energie auch.
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Kennzahlen
Österreich (Zentrale)
Stromgewinnung aus industriellen Abfallgasen
mit Jenbacher Gasmotoren.
GE Energy
Gase aus der Stahlproduktion als
Energiequelle
Hoher Energiebedarf und steigende Energiekosten sind eine große Herausforderung für die Stahlindustrie. Dabei können
die bei der Stahlproduktion als „kostenloses“ Nebenprodukt anfallenden Gase als attraktive Energiequelle für effiziente
Stromerzeugung genutzt werden. Neben den wirtschaftlichen Vorteilen senkt die Nutzung dieser Gase die industriellen
CO2-Emissionen und verringert den Einsatz fossiler Energiequellen.
Verschiedene Gase aus der Stahlproduktion
Bei Stahlproduktionsprozessen fallen normalerweise große Mengen Sondergase an. Drei unterschiedliche Verfahrensstufen
– von der Kohle bis zum Stahl – liefern drei unterschiedliche Gastypen: Koksgas, Hochofengas und Konvertergas. Diese
Gase, mit unterschiedlicher Zusammensetzung und niedrigem Heizwert werden in der folgenden Abbildung gezeigt:
GE liefert hoch entwickelte Jenbacher Gasmotorentechnologie für
eine effiziente Stromerzeugung aus Koksgas und Konvertergas.
Koksgas
Koksgas ist ein Nebenprodukt der industriellen Koksproduktion aus
Steinkohle und wird unter Sauerstoffausschluss und bei hoher Temperatur aus Kokskohle trocken destilliert. Das Gas besteht vor allem
aus Wasserstoff (50 bis 60 %), Methan (15 bis 30 %) und einem jeweils kleinen Anteil (10 bis 20 %) Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und
Stickstoff. Mit einem Brennwert von 5 kWh/m3N ist Koksgas ein
hochwertiger Brennstoff für die effiziente Stromerzeugung mit
Jenbacher Gasmotoren.
Konvertergas
Das Jenbacher Konzept
Konvertergas entsteht während des Stahlproduktionsprozesses
aus Roheisen. Die Stahlerzeugungstechnologie kann in zwei
unterschiedliche Verfahren eingeteilt werden: Blasverfahren und
Siemens-Martin-Verfahren.
Die stark variierenden Zusammensetzungen sowie Heizwerte und
Verbrennungsverhalten der Gase aus Stahlproduktionsprozessen
stellen besonders hohe Anforderungen an die Konzeption der Gasmotoren. GE bietet mit speziell angepassten Jenbacher Gasmotoren
Lösungen für die kombinierte Erzeugung von Wärme und elektrischer Energie aus diesen Gasen.
Beim Blasverfahren wird Roheisen mit Sauerstoff oder Luft versetzt,
sodass der Kohlenstoffanteil gesenkt wird und ausreichend Prozesswärme vorhanden ist, um den Stahl flüssig zu halten. Mit 60% der
weltweiten Rohstahlproduktion ist das Linz-Donawitz-Verfahren (LD)
als bekanntestes Blasverfahren die am weitesten verbreitete Methode zur Erzeugung von Rohstahl.
Beim Siemens-Martin-Verfahren hingegen wird der Sauerstoff aus
dem hinzugefügten Schrott und Erz entzogen, wobei für das Stahlerzeugungsverfahren eine zusätzliche Wärmezufuhr erforderlich ist.
Eines der am häufigsten eingesetzten Siemens-Martin-Verfahren ist
das elektrische Schmelzverfahren.
Bei Koksgas ist eine stabile Zusammensetzung im Allgemeinen von
Vorteil für die Verwendung als Motorentreibstoff. Der hohe Wasserstoffgehalt von Koksgas bedeutet jedoch, dass der Verbrennungsprozess sehr schnell abläuft, was eine klopfende Verbrennung oder
unkontrollierte Entzündung zur Folge haben kann. Um dieses Risiko
zu vermeiden, hat GE ein Motor-Steuerungssystem entwickelt, das
den Jenbacher Motor mit einem sehr mageren Gemisch versorgt
und gleichzeitig sehr schnell auf Schwankungen in der Motorbelastung reagiert.
Konvertergas hat mit seinem hohen Gehalt an Kohlenmonoxid
eine niedrige Verbrennungsgeschwindigkeit und ist hochgiftig.
GE hat das spezielle Jenbacher Motor-Verbrennungssystem
entwickelt, bei dem das Gas effizient und zuverlässig verbrennt.
Außerdem bietet GE ein Sicherheitstechnologiepaket, mit dessen
Hilfe toxische Gase wie Kohlenmonoxid sicher gehandhabt
werden können.
Beide Gase können zur Erzeugung von Heißwasser, Dampf und
Elektrizität eingesetzt werden. Das heiße Wasser und die Abgase
aus den Gasmotoren werden in Dampferzeuger geleitet. Der dort
entstehende Dampf kann wiederum in den Stahlproduktionsprozessen verwendet werden. Die von Jenbacher Gasmotoren
erzeugte Elektrizität kann entweder vor Ort genutzt oder ins
öffentliche Netz eingespeist werden. Bei Konvertergas kann ein
elektrischer Wirkungsgrad von bis zu 37% erreicht werden, bei
Koksgas liegt dieser noch höher.
Sowohl Konvertergas aus dem LD-Verfahren als auch Konvertergas
aus dem elektrischen Schmelzverfahren kann in Jenbacher Gasmotoren verwendet werden. Das Gas besteht aus rund 65% Kohlenmonoxid, 15% Kohlendioxid, 15% Stickstoff sowie kleinen Mengen
Wasserstoff und Methan.
Koksgas
Zusammensetzung: 50 – 70% H2
25 – 30% CH4
Heizwert: ~5 kWh/m³N
Hochofengas
Zusammensetzung: 5% H2
20% CO
Heizwert: ~0,9 kWh/m³N
Konvertergas
Zusammensetzung: 60+% CO
Heizwert: ~3 kWh/m³N
Koksgas
Gasaufbereitung
LD Gas
- Teer
- Schwefel
- Naphthalin
- Ammoniak
Steinkohle
Roheisen
Koksofen Batterie
LD Konverter
Gasometer
Gasometer
Steinkohle
Roheisen
Koks
Stahl
Stahl
Kompressor
Kompressor
r
Gasreinigung
Dampf
Abgas
Eisenerz
Koksofen Batterie
Dampfkessel
Hochofen
Konverter
Dampf
Abgas
elektrische
Energie
Dampfkessel
Elektrische
Energie