Fonte:JASE-W Tecnologias e Produtos Energéticos Inteligentes Japoneses, 2015
http://www.jase-w.eccj.or.jp/technologies-p/index.html
S-04
Palavra-chave
Y3
equipamento ou instalação
Z4/2
eletricidade/petróleo
E25
máquinas de uso geral
JP Steel Plantech Co.
Equipamento de recuperação de calor residual de fornos elétricos
Características
 Recupera-se o calor residual dos gases emitidos de fornos elétricos (em particular: uso em fundição
DRI) em forma de vapor, água quente, energia elétrica, etc.
 Em um forno elétrico para fundição de DRI (ferro reduzido direto) a entrada de calor é de
aproximadamente 1050kvh/t-s, enquanto que as emissões de gases são de aproximadamente 430
kvh/t-s. Ao enviar o vapor ou água quente a caldeira de recuperação que flui nos dutos de emissão de
gases, pode-se recuperar aproximadamente 130 kvh/t-s (coeficiente de eficiência de 30%)
Sistema de
resfriamento de gás
Entrada total 1050
Unidade: kVh/ton
Energia
elétrica
600
Oxidação
de carbono
340
Oxidação
de metal
110
Perda elétrica 42
Emissão de gases
260
Emissão de
gases 430
Parte de água resfriada
e perda 40
Água resfriada
painel 48
Escoria 60
Aço 370
Calor recuperado
130
Redução
100
 O vapor recuperado pode ser usado diretamente ou usado de acordo com finalidades de geração de
energia, dessalinização de água marinha, radiadores, separação de ar, desgasificação, etc.
 Também se pode usar vapor super aquecido para melhorar a eficiência da central elétrica (aplicação
em controle combinado de vários fornos elétricos e com controle combinado de caldeiras de calor
residual com queimadores de combustão auxiliar)
 Também é possível recuperar água quente usando os dutos de gás residual utilizados para
aquecimento e resfriamento de água.
 A água quente recuperada pode ser utilizada diretamente ou usado para geração de energia,
dessalinização de água marinha, radiadores, etc
Descrição Geral ou Princípios do Sistema
Em caso de sistema de caldeira de vapor
Ao sistema
aplicado
Tambor de
vapor
acumulador
Super
aquecedor
Tambor e vapor WHRB
Bomba de
circulação
da caldeira
Trocador
de calor
Bomba de
circulação de
água de
resfriamento
Bomba de água
de alimentação
para a caldeira
Do sistema
aplicado
Bomba de
condensação
desaerador
Água de
compensação
 Os dutos de resfriamento do gás de exaustão para o forno elétrico são diretamente usados como
caldeira de geração de vapor e se recupera calor da emissão de gases de aproximadamente 1.100°C.
 O vapor gerado intermitentemente pela operação intermitente do forno elétrico é uniformizado pelo
acumulador e alimenta o equipamento
 Para a geração de energia vapor super aquecido, é instalado adicionalmente uma caldeira de calor
residual com queimadores de combustão auxiliar para controlar a operação combinada do super
aquecedor de vapor e o vapor de exaustão da caldeira.
Em caso de sistema de recuperação de água quente
Tanque de
expansão
Água de
compesação
Troca
de calor
existente
Acumulador de
água quente
Sistema adicional
S-04
Para sistema
aplicado
Do sistema
aplicado
Bomba existente
Bomba de circulação
de água quente
 A água de resfriamento circulante no duto de exaustão de gás de resfriamento para fornos elétricos é
armazenada como água quente pressurizada no acumulador de água quente e alimentado aos
sistemas aplicados de forma uniforme.
 Também pode ser aplicada nos dutos de resfriamento existentes (sistema de tubulação de água)
Efeitos de Economia de Energia e Itens Específicos
 Em caso de geração energética por vapor recuperado
Geração elétrica de vapor saturado:
Volume de geração elétrica 2,8 MWH
Geração elétrica de vapor super aquecido:
Ao operar 1 forno elétrico
Ao operar 2 fornos elétricos
Ao operar 3 fornos elétricos
Volume de redução de emissão de CO₂ 12600t/ano
Volume de geração 15,1 MWH Volume de redução de emissão de CO₂ 73400t/ano
Volume de geração 32,2 MWH Volume de redução de emissão de CO₂ 191600t/ano
Volume de geração 36,9 MWH Volume de redução de emissão de CO₂ 171000t//ano
 Em caso de múltiplos usos do vapor recuperado
Dessalinização de água marinha:
Volume de produção de água 6000m³/dia
Volume de redução de emissão de CO₂ 34500t/ano
Volume de separação de CO₂ 26,3t/h
Volume de redução de emissão de CO₂ 204000t/ano
Volume de geração de O₂ 192000Nm³/h
Volume de redução de emissão de CO₂ 7800t/ano
Aquecimento CCS:
Sistema de separação de ar:
Radiador:
Volume de produção de água resfriada a 7°C 4000m³/dia
 Em caso de múltiplos usos de água quente recuperada
Geração elétrica (por meioi de baixa temperatura) :
Volume de redução de emissão de CO₂ 27800t/ano
Volume de geração elétrica 3,2 MWH
Volume de redução de emissão de CO₂ 13650t/ano
Volume de produção de água 6000m³/dia
Volume de redução de emissão de CO₂ 37250t/ano
Dessalinização de água marinha:
Radiador:
Volume de produção de água resfriada a 7°C 4000m³/dia
Volume de redução de emissão de CO₂ 39700t/ano
Condições: Capacidade do forno elétrico 150t/ch, tempo tap-to-tap 49 min, tempo em queima 40 min.
Material de fundição:
DRI
Condições do vapor:
Pressão de desenho de projeto da caldeira: 4Mpa; pressão de vapor enviado :
2,8Mpa; temperatura do vapor super aquecido: 340°C
Condições da água quente: Temperatura de recuperação: 130°C
Volume de redução de CO₂: 0,6t -CO₂/MW(caso de redução de eletricidade), ou CO₂ equivalente quando a
combustão de gás natural similar a geração de vapor
Implementações Realizadas ou Previstas
JAPÃO
EXTERIOR
Contato:
Vários projetos em estudo
JP Steel Plantech Co., Green Business Team, Planning Department, Overseas Sales & Marketing Division
General Coordinator: Norihiko Inoue, Tel: +81-(0)45-440-5908 Fax: +81-(0)45-440-5841
General Manager: Masao Miki, Tel: +81-(0)45-440-5908 Fax: +81-(0)45-440-5841
URL: http://www.steelplantech.co.jp