Energieeffizienzmaßnahmen bei der Salzgitter Flachstahl GmbH

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1 Energieeffizienzmaßnahmen bei der Salzgitter Flachstahl GmbH Vortrag im Rahmen der Regionalkonferenz für Ressourceneffizienz am 22. März 2012 an der Ostfalia Hochschule in Wolfenbüttel Dipl.-Ing. Ralph Schaper, Leiter Energiewirtschaft

2 Agenda Produktionsanlagen der Salzgitter Flachstahl Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen Kraftwerksmodernisierung Projektorganisation - Datenbank - Maßnahmen Forschungsprojekt Niedrigtemperaturwärme Zusammenfassung 2

3 Kennzahlen Salzgitter Flachstahl GmbH GJ 2008 GJ 2009 GJ 2010 Mitarbeiter (31.12.) (BLM) Rohstahlerzeugung [Tt] Umsatz* [Mio ] * inkl. Umsatz mit den Schwestergesellschaften

4 Produktionsprozess Rohstahl Sinteranlage: Kokerei 2 Koksofenbatterien Hochofen: 3 Hochöfen 4,0 Mio. t Primärmetallurgie: 3 x 220-t-LD Konverter Sekundärmetallurgie: 5 Legierungsstände Stranggießanlagen: 4 Gießmaschinen Kraftwerk: Prozessdampf / Stromerzeugung 4,3 Mio. t Produktion

5 Weiterverarbeitung Warmbreitbandwalzwerk Kontibeize Kaltwalzwerk Haubenglühe Dressieren Schubbeize Feuerverzinkung Elektrolytverzinkung WB-Spaltanlage WB-Querteilanlage : auch Direktvermarktung Organ. Beschichtung 5

6 Agenda Produktionsanlagen der Salzgitter Flachstahl Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen Kraftwerksmodernisierung Projektorganisation EnergieEffizienz EnergieEffizienz - Datenbank EnergieEffizienz - Maßnahmen Forschungsprojekt Niedrigtemperaturwärme Zusammenfassung 6

7 Energiewirtschaftliche Rahmendaten Fremdenergieeinsatz pro Jahr (Primärenergien): 2,0 Mio. t Kokereikohle } 0,3 Mio. t feste Reduktionsmittel 0,3 Mio. t flüssige Reduktionsmittel 175 Mio. m³ Erdgas 75 Mio. kwh Strom Jährlich anfallende Kuppelgase: 21 Mio. GJ Hochofengas 11 Mio. GJ Koksofengas 3 Mio. GJ Konvertergas Eigenerzeugung (Sekundärenergien): 2,0 Mio. t Prozeß- und Heizdampf 1,5 Mio. MWh Strom 350 Mio. Nm³ Sauerstoff 180 Mio. m³ Druckluft } Mio. GJ Mio. GJ Quelle: Energiebericht 2011 => 40 % des Primärenergieeinsatzes sind als Kuppelgase recycelbar => SZFG generiert daraus nahezu 100% der benötigten Sekundärenergien 7

8 Agenda Produktionsanlagen der Salzgitter Flachstahl Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen Kraftwerksmodernisierung Projektorganisation EnergieEffizienz EnergieEffizienz - Datenbank EnergieEffizienz - Maßnahmen Forschungsprojekt Niedrigtemperaturwärme Zusammenfassung 8

9 Ausgangssituation - Kraftwerksmodernisierung Alter/Betriebsstund. Durchschnittliche zu erwartende zum Zeitpunkt Lebensdauer Restlebensdauer Inbetriebnahme lt. VGB* ab 2010 KW 2010 Maschinen Jahre 30 Jahre überfällig Bj h h 70 MW-Block 47 Jahre Jahre überfällig Bj 1963 Kessel Jahre Jahre ca. 15 Jahre Bj Ziel der Kraftwerksmodernisierung: => Ersatz der überalterten Kraftwerkseinheiten => Erhöhung der Betriebssicherheit des Kraftwerkes => Steigerung des Wirkungsgrades * Vereinigung der Großkessel-Betreiber 9

10 Neubau von 2 Blockanlagen Projektmeilensteine Anschluss Abgaskanal an den bestehenden Kamin Konzept- und Machbarkeitsstudie bis Mitte 2005 Vor- und Entwurfsplanung bis Ende 2006 Ausschreibung 6 Lose Feb.06 Dez.06 Vergabe der 6 Lose Dez.06 Aug.07 Baubeginn Mitte 2007 Montagebeginn Anlagentechnik Mai 2008 Start Kalte-Inbetriebnahme Okt Start Heiß-Inbetriebnahme Mrz Probebetrieb Block I Okt Probebetrieb Block II Dez

11 Energieeinsparung Kraftwerksmodernisierung Durch Verbesserung des Wirkungsgrades wird bei gleichem Brennstoffeinsatz etwa 0,35 Mio. MWh/a Strom mehr erzeugt Der Fremdstrombezug wird um diesen Betrag reduziert Fossiler Brennstoffeinsatz in EVU-Kraftwerken wird verringert CO 2 -Emmisionen in Höhe von t/a werden bei Strom aus bundesdeutschem Erzeugungsmix vermieden 11

12 Agenda Produktionsanlagen der Salzgitter Flachstahl Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen Kraftwerksmodernisierung Projektorganisation EnergieEffizienz - Datenbank EnergieEffizienz - Maßnahmen Forschungsprojekt Niedrigtemperaturwärme Zusammenfassung 12

13 Projektorganisation Projektlenkungskreis: Geschäftsführer Technik Produktbereichsleiter TZ,TW,TS TW Leiter Energiewirtschaft Q4 Q Teilprojekt Stahlwerk Teilprojekt Warmwalzw. AK TSB AK TSS AK TW 2 Projektteams AK TK 10 Prozessteams 13

14 Aufruf 14

15 Projektorganisation Projektlenkungskreis: Geschäftsführer Technik Produktbereichsleiter TZ,TW, TW TS Leiter Energiewirtschaft Q2 Q Stand Ende 2011 Teilprojekt Energiebetriebe Teilprojekt Hochofen Teilprojekt Stahlwerk Teilprojekt Warmwalzw. Teilprojekt Weiterverarb. AK TZM AK TZT AK TZW AK TZK 2 Projektteams 3 Projektteams AK THE AK THH AK THK 4 Projektteams 6 Projektteams AK TSB AK TSS 3 Projektteams AK TW 2 Projektteams Projektideen: 178 davon verworfen: 40 davon umgesetzt: 80 AK TK 10 Prozessteams Monitoring der Einspareffekte über Einspareffekt Projektdatenbank 2011: der 755 Energiewirtschaft TJ bzw.: 45 Tt CO2 15

16 Agenda Produktionsanlagen der Salzgitter Flachstahl Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen Kraftwerksmodernisierung Projektorganisation EnergieEffizienz - Datenbank EnergieEffizienz - Maßnahmen Forschungsprojekt Niedrigtemperaturwärme Zusammenfassung 16

17 Start EnergieEffizienz-Datenbank 17

18 Ausgabeseite Energieeinsparung [TJ] 18

19 Kurzbeschreibung: TK4 Optimierung der Hallenheizungen - Erdgasverbrauch für betrachtete Hallenheizung: jährlich ca. 330 TJ - Anzahl Heizstrahler: davon waren 470 ungeregelt - Temperatur- bzw. Feuchte-Regelungen wurden nachgerüstet Gesamtumsetzung erfolgte - Unkontrollierten Zugriffe auf die Regelungen wurden abgestellt bis Ende 1. Quartal 2010 Effekt 2010: X Investition 2009 rd Einsparung: 2010 rd. 70 TJ 19

20 Projekte Graphische Darstellung TK 4 20

21 Agenda Produktionsanlagen der Salzgitter Flachstahl Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen Kraftwerksmodernisierung Projektorganisation EnergieEffizienz EnergieEffizienz - Datenbank - Maßnahmen Forschungsprojekt Niedrigtemperaturwärme Zusammenfassung 21

22 Reduzierung GG-Verluste durch neuen Gasometer Effizienzsteigerung durch Inbetriebnahme neuer Gasometer: 1) Fackelmenge reduziert (eingeschränkte Fahrweise alter Gasometer) 2) Gasverluste reduziert (Undichtigkeiten alter Gasometer) Einsparung: rd. 250 TJ/a 22

23 Erzeugung von Mitteldruck-Sauerstoff bislang Ho A Ho B Ho C Luftzerlegungsanlage LZA 7 8 bar Druckregler HD-Netz bar nach Neubau Luftzerlegungsanlage 7 Ho A Ho B Ho C LZA 7 neue Leitung 8 bar HD-Netz bar Einsparung 2011: 8 bar-sauerstoff: 100 Mio. Nm³/a Stromeinsparung: 0,05 kwh/nm³ kwh/a 23

24 Neues Schwerlast-Transportsystem Systemumstellung von Schwerlasthubwagen 110 t auf Translifter Kraftstoffverbrauch: - Schwerlasthubwagen: 24 l/bh - System Translifter: 18 l/bh geringerer Kraftstoffverbrauch um 6 l/bh Potenzial: bei rd Bh/a rd l/a heutiger Schwerlasthubwagen zukünftiger Translifter 24

25 Agenda Produktionsanlagen der Salzgitter Flachstahl Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen Kraftwerksmodernisierung Projektorganisation EnergieEffizienz EnergieEffizienz - Datenbank EnergieEffizienz - Maßnahmen Forschungsprojekt Niedrigtemperaturwärme Zusammenfassung 25

26 Abgaswärmenutzung bei der SZFG Abgaswärme in MW MW = 100 % Ist-Abgaswärme vor Wärmenutzung bezogen auf 0 C 233 MW = 65 % bereits genutzte Abgaswärme Feuerverzinkung 1 und 2, Bandbeschichtung 2 Öfen der Warmbreitbandstraße Kokerei Hochofen A/B/C Kraftwerk 99 MW = 27 % 28 MW = 8 % notwendige Abgaswärme *) Potenzial Abgaswärme über Taupunkttemp. 120 C **) *) Notwendige Abgaswärme zur Vermeidung der Taupunktunterschreitung (Versottung der Kamine) **) Eine Nutzung der Potenziale bedingt umfangreiche technische Umrüstungen in den Abgaswegen. 26

27 Forschungsprojekt RELOTEMP - Eckpunkte Projektziel: Nutzung der Niedrigtemperaturenergie zur Reduzierung des Energiebedarfes in der Stahlindustrie und Verminderung von CO 2 -Emissionen Forschungsdauer: 3,5 Jahre (Projektbeginn: ) Projektpartner: 4 Betriebsforschungsinstitute aus 5 EU-Ländern 3 Stahlunternehmen aus 4 EU-Ländern Arbeitspakete: AP1: Identifizierung, Quantifizierung und Evaluierung relevanter Ströme überschüssiger Niedertemperaturenergie (LTH) und möglicher LTH-Nutzer AP2: Auswahl geeigneter Techniken zur Nutzung der identifizierten LTH-Ströme AP3: Konzeptentwicklung zur Integration geeigneter Techniken AP4: Betrachtung der Wirtschaftlichkeit unter Berücksichtigung der CO 2 -Vermeidung AP5: Koordination und Berichterstattung 27

28 Agenda Produktionsanlagen der Salzgitter Flachstahl Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen Kraftwerksmodernisierung Projektorganisation EnergieEffizienz EnergieEffizienz - Datenbank EnergieEffizienz - Maßnahmen Forschungsprojekt Niedrigtemperaturwärme Zusammenfassung 28

29 Zusammenfassung Salzgitter Flachstahl hat viel in EnergieEffizienz investiert Großteil der benötigten Prozessenergien wird bereits zweimal genutzt Die Kraftwerksmodernisierung war bislang größte Einzelmaßnahme Neben klassischen wurden auch unkonventionelle Wege beschritten Projektstruktur muss möglichst alle Hierarchien einbinden Datenmanagement wichtige Voraussetzung für Nachhaltigkeit Abwärmenutzung vielleicht noch größtes Potenzial Prozessbedingte Energien lassen sich nicht reduzieren => Trotz aller Anstrengungen in EnergieEffizienz kann Stahl nur mit viel Energie erzeugt werden 29

30 Salzgitter Flachstahl GmbH Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit