Verbesserte Wärmeübertragung in Hochtemperatur-Regeneratoren zur Wärmerückgewinnung an Industrieöfen

Von:

Wolfgang Bender

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Der überwiegende Teil des Energiebedarfs in Deutschland wird immer noch aus fossilen Energieträgern gedeckt. Neben der Stromerzeugung, den Haushalten und dem Verkehr ist auch die Bereitstellung von Prozesswärme für industrielle Anlagen ein bedeutender Verbraucher. Der Primärenergieeinsatz für industrielle Prozessanlagen ist noch immer hoch, obwohl in jüngster Zeit deren Energieeffizienz durch zahlreiche Maßnahmen geisteigert wurde. Für die Industrieöfen in bestimmten Bereichen ist eine weitere Steigerung der Energieeffizienz besonders wirksam und sinnvoll, beispielsweise durch folgende Verfahren und Maßnahmen: -Optimierung der Prozess- und Betriebsabläufe -anlagentechnische Verbesserungen zur Senkung von Wärmeverlusten und Bearbeitungszeiten -Aufarbeitung und Rückführung von Nebenprodukten -Verwertung von Nebenprodukten und Abwärme in anderen Prozessen -Rückführung von Abwärme in den Prozess An Industrieöfen mit hoher Prozesstemperatur ist die Rückführung von Abgasenthalpie mit thermischen Regeneratoren eine naheliegende Maßnahme. Deren Wirkungsgrad ist hoch und die Brennluft kann auf hohe Temperaturen vorgewärmt werden. Im betrieblichen Einsatz sind jedoch häufig Anpassungsmaßnahmen notwendig, um wichtige Eigenschaften wie gute Leistungs- und Atmosphärenregelung der Öfen zu verwirklichen. Weiterhin ist bei den in Regeneratoren üblicherweise verwendeten Speichermassen aus Schüttgut der Strömungswiderstand hoch und es besteht bei staubhaltigen Gasen eine erhebliche Verstopfungsgefahr. Daraus resultieren tatsächliche- aber auch von Anlagenbetreibern nur vermutete- Einschränkungen bei der Beheizungs- und Produktqualität. Als Folge haben sich thermische Regeneratoren zur Wärmerückgewinnung an Industrieöfen noch nicht flächendeckend durchgesetzt, obwohl das vorhandene Verbesserungspotential groß ist.