Waste Heat Utilization at Elkem Ferrosilicon Plant in Iceland

Abstract

Markmið þessa verkefnis er að skoða varmaenduvinnslu hjá Elkem á Grundartanga með áherslu á raforkuframleiðslu en einnig er nýting varmans í hitaveitu og gufu framleiðslu athuguð. Járnblendið framleiðir í dag tvær afurðir, kísiljárn og kísilryk, en einnig er möguleiki á að framleiða þriðju afurðina með því að nýta afgangsvarma. Orku- og exergíugreining er beitt á ofn 3 hjá Elkem og styðjast þær greiningar við mælingar og gögn frá Járnblendinu. Framleiðsla á kísiljárni hefur með sér í för mikla exergíu eyðingu sem er metin sem 46.5 MW og exergíu nýting ofnsins er áætluð um 30 %. Orkugreiningin leiðir í ljós að mikið af orkunni sem fer í framleiðsu á kísiljárni skilar sér sem afgangsvarmi út í umhverfið. Af þeim 98 MW af orku sem lagt er inn í framleiðsluferlið skila sér aðeins 35.6 MW sem efnaorka í framleiðsluafurðinni. Gerður er samanburður nokkrum uppsetingum á ORC og gufu Rankine vinnuhringjum gefa bestu uppsetningarnar af hvoru fyrir sig um 10 MW og 8 MW. Ef varminn væri notaður til að framleiða heitt vatn þá myndi fást 11800 m3 /dag af 80°C heitu vatni. Athugun á stofnkostnaði við þær tvær bestu uppsetningar á ORC og gufu Rankine vinnuhring, grundvallað á gefnu afli, gefur að kostnaðurinn er um 2.5 milljarðar við gufu Rankine og 4.3 milljarðar við ORC með 50 % óvissu.