Wärmetechnische Untersuchungen und Aufzeigen von Energieeinsparpotenzialen an einem Hubbalkenofen der voestalpine Stahl GmbH Linz

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Aufgrund der stetig steigenden Anforderungen hinsichtlich Energieeffizienz, Umweltschutz und Ressourcenverbrauch wird in der Industrie seit einigen Jahren vermehrt ein Augenmerk auf eben diese Thematiken gelegt. Diese Arbeit hat das Ziel, einen Hubbalkenofen der voestalpine Stahl GmbH Linz wärmetechnisch zu untersuchen und mögliche Energieeinsparpotenziale aufzuzeigen. Der erste Abschnitt dieser Arbeit beschreibt die Funktion und den Betrieb eines Hubbalkenofens und gibt des Weiteren einen Überblick an Maßnahmen, um eine energieeffiziente Betriebsweise von Industrieöfen nach dem heutigen Stand der Technik zu ermöglichen. Als Basis der energetischen Bewertung der Wärmeanlage soll eine Energiebilanzierung dienen, welche mit weiteren Berechnungsmethoden ergänzt und verfeinert wird. Grundsätzlich können drei Potenziale zur Steigerung der Energieeffizienz genannt werden, wobei der Fokus dieser Arbeit auf den erhöhten Sauerstoffgehalt im Abgas gelegt wird. Neben den Berechnungen befasst sich der praktische Teil dieser Arbeit mit Versuchen, die zur Ursachenerkundung herangezogen werden. Durch eine Versuchsreihe, in welcher der Ofendruck in seiner Höhe variiert wurde, konnte ein Falschlufteintritt in den Ofenraum ausgeschlossen werden. Mit Hilfe eines weiteren Experiments wurde ein Zusammenhang zwischen dem Sauerstoffgehalt und der Größe des Verbrennungsluftdrucks ersichtlich. Aufgrund vorliegender sicherheitstechnischer Grenzwerte ist die Wahl des Luftvordrucks und somit der Betrieb der Wärmeanlage nur in einem bestimmen Bereich möglich. Durch eine ideale Anpassung des Ofensystems besteht die Möglichkeit, die Sauerstoffkonzentrationen abzusenken. Aufgrund einer Berechnung der in den Ofeninnenraum einströmenden Verbrennungsluftmengen kann auf eine Verbrennung mit hohem Luftüberschuss geschlossen werden. Dies führt in weiterer Folge zu erhöhten Sauerstoffkonzentrationen in der Ofenatmosphäre, welche durch eine Optimierung der Brenner reduziert werden können. Aus diesem Grund ist eine Justierung der Feuerungsstellen zu empfehlen, da ein effizienterer Betrieb der Wärmeanlage die Folge sein sollte. Zuguterletzt wird neben einer kurzen wirtschaftlichen Betrachtung die Vorgehensweise eines möglichen zukünftigen Versuchs zur Optimierung der Brenner des Hubbalkenofens gegeben.

Details

Titel in ÜbersetzungThermotechnical research and identification of possible potentials to increase the energy efficiency of a walking beam furnace of voestalpine Stahl GmbH Linz
OriginalspracheDeutsch
QualifikationDipl.-Ing.
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung27 Juni 2014
StatusVeröffentlicht - 2014