HYDREAMS - Clean hydrogen combustion and digital tools for reheating and heat treatment for steel

Ausgangssituation

  • Die Stahlindustrie ist einer der emissionsstärksten (8 % der weltweiten CO2– Emissionen) und am schwersten zu dekarbonisierenden Sektoren.
  • Neben Hochöfen und Elektrolichtbogenöfen tragen vor allem die Wiedererwärmung, das Glühen, das Schmieden usw. von Stahl zu den CO2-Emissionen bei.
  • Grüner Wasserstoff (H2) könnte eine Lösung sein, um Erdgas zu ersetzen, wenn wirtschaftlich die Anlagensicherheit und Produktqualität konstant bleibt
  • Eine H2-Infrastruktur zur Verteilung und Speicherung muss geschaffen werden.

Projektziele

  • Demonstration der sicheren, H2– basierten Verbrennung für die Herstellung von Stählen in verschiedenen Ofentypen mit verschiedenen Brennertypen
  • Nachweis, dass die Stähle trotz der unterschiedlichen Ofenatmosphären und Temperaturen mit den erforderlichen Eigenschaften hergestellt werden können
  • Demonstration von Lösungen, die bis 2032 eine möglichst kostengünstigere H2-Verbrennung als die mit Erdgas sicherstellt
  • Bereitstellung von Modellen zur Vorhersage stabiler Betriebsbedingungen und Richtlinien zur Begrenzung von NOx und anderen Schadstoffemissionen
  • Festlegung von benötigten praktikablen „Wegen“ zu sauberem Wasserstoff

Innovativer Ansatz

  • Erprobung von bis 100 % H2/O2, H2/OEC und HEC/OEC in Wiedererwärmungs- und Glühöfen
  • Entwicklung neuer Brenner-Typen für die effiziente Verbrennung H2-angereicherter Brenngasgemische
  • Untersuchung der Reduzierungsmöglichkeiten von CO2– und NOx-Emissionen, des Einflusses auf die Produktqualität, auf das Feuerfestmaterial sowie der erforderlichen Prozessänderungen mit Hilfe unterschiedlicher Pilotöfen
  • Modellierungsansatz zur Bewertung der potenziellen Auswirkungen der neuen Verbrennungssysteme mittels experimentellen Verbrennungstests, fortgeschrittenen Verbrennungsmodellierungen und prädiktive Steuerungsansätzen
  • Erstellung eines Prognosemodell zur Optimierung der Kosten, der NOx-Emissionen und der Stahlqualität
  • Umbau/Anpassungen von Anlagen zum Einsatz von H2

Möglicher Nutzen für die Industrie

  • Reduzierung der direkten Emissionen um 212kt CO2/Jahr bis 2032 durch die drei teilnehmenden Stahlherstellern
  • Einfache Übertragung der Lösungen in andere Unternehmen der Stahlindustrie bzw. in andere Industriezweige durch umfassende Modellierungen
  • Brennerkonzepte für die flexible, sicherer und effiziente Verbrennung von H2 und H2/Brenngas-Gemischen
  • Sicherheitskonzepte sowie Kosten- und Bedarfsanalyse durch Prognosemodelle

Fördermittelgeber: Research Fund for Coal and Steel (RFCS)

Link:
https://ec.europa.eu/info/funding-tenders/opportunities/portal/screen/opportunities/projects-details/43252449/101098480/RFCS2027

Dieses Projekt wird von der Europäischen Union finanziert. Die geäußerten Ansichten und Meinungen entsprechen jedoch ausschließlich denen der Autorinnen und Autoren und spiegeln nicht zwangsläufig die Ansichten der Europäischen Union wider. Weder die Europäische Union noch die bewilligende Stelle können dafür verantwortlich gemacht werden.

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