How does a GEA Waste Heat Recovery Unit work?
The WHRU operates -often in conjunction with the Organic Ranking Cycle (ORC) due to the temperature ranges involved- transferring heat from flue gas to another medium through a heat exchanger, which can then be utilized locally or transported across the production site for various applications such as waste gas treatment, district heating or power generation.
GEA delivers customized heat exchanger designed for each specific application, adjusting to factors like gas flow velocity, pipe dimensions and flue gas composition. This tailored approach, backed by GEA's extensive industrial experience across diverse sectors, ensures optimal performance and efficiency for each unique WHRU installation.
Benefits of a Waste Heat Recovery Unit
- Optimized design.
- Self-cleaning operation for enhanced plant availability and efficiency.
- Continuous Online Cleaning System for managing high dust contents exceeding 10g/m³ std. as well as dry, sticky and/or abrasive dust.
- Operational cost reduction of up to 25%.
- Flexibility in Heat Transfer Media.
- Both for thermal oils and pressurized water systems.
WHRU in the Cement Industry
Process for WHRU in the Cement Industry
GEA has been supplying heat recovery systems for the cement industry for more than a decade.
Both on the raw gas side upstream of an emission control system as well as downstream of an emission control system: GEA offers tried and tested waste heat recovery system that do not impact your production process while recovering a large amount of waste heat. On the raw gas side with sticky dust an online cleaning system is applied to keep heat transfer at an optimum over years. With this, GEA supplied WHRUs up to 6.1 MW thermal power, converting it to 1 MW of electrical energy via the ORC process and/or powering your SCR as well.
Currently applied to the glass industry for power generation via an ORC or for heating purposes, the system is ready to utilize waste heat for a CEBO® Carbon Capturing unit instead.
WHRU in the Glass Industry
Process for WHRU in the Glass Industry
Thanks to GEA's expertise in emission control, the deposition of flue gas components on the heat exchanger surface is prevented to achieve very good heat transfer performance with minimum maintenance costs.
By additionally recovering heat from the clinker cooler side, either to operate a tail-end SCR unit or in combination with heat recovered from the kiln flue gas to supply the ORC process, thermal losses are reduced to an economical minimum. While GEA’s WHRUs already pays for itself by direct heating or electrical power generation now, it enables you to capture carbon dioxide emissions in the future by powering our CEBO® Carbon Capturing unit, complying with upcoming environmental regulations.
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Insights da GEA
A equação da água
Em toda a Europa, a seca é uma realidade recorrente – e já não se limita ao sul. Embora a água tenha cada vez mais influência na escolha do local de instalação das indústrias, seu valor é determinado pelo contexto local. Existem muitas soluções tecnológicas para a eficiência hídrica em processos industriais, mas a localização, as necessidades energéticas e outros fatores também são fundamentais.
A economia de energia é um fator-chave de sucesso ao tentar reduzir a pegada de carbono, ela pode ser feita melhorando a eficiência do processo para recuperar o calor desperdiçado, não apenas do processo de produção, mas também do gás quente do processamento que em muitos casos é simplesmente liberado para a atmosfera, sem nenhuma utilização.
A economia de custos energéticos e a redução das emissões de CO2 ao evitar combustíveis fósseis fazem de uma Planta de Recuperação de Energia um investimento que não só oferece vantagens competitivas que impactam positivamente o custo final do produto, mas também ajuda a preservar nosso meio ambiente para as gerações futuras.
A GEA oferece unidades WHR (Waste Heat Recovery/Recuperação de Calor Residual) independentes ou em mesmo em combinação com tecnologias de limpeza de gás, utilizando sistemas de trocadores de calor adequados para condições de gases residuais, tais como teor de poeira.
Estas unidades de trocadores de calor têm sido utilizadas em diversos projetos em todo o mundo e têm se mostrado confiáveis e altamente eficientes.
Normalmente, o sistema de recuperação de energia GEA consiste em:
- Unidades de recuperação de calor residual
- Módulo ORC
O calor recuperado do gás de combustão pode ser usado para:
- geração de energia
- produção de ar comprimido através do uso de óleo térmico
- redes locais e distritais de aquecimento
- calor para processos industriais
Características particulares
- Recuperação de calor otimizada por processo
- Alta capacidade de manutenção
- Alta flexibilidade modular, apta para espaços estreitos
- ROI (retorno do investimento) rápido, redução sustentável dos custos de energia
- Produção de eletricidade pela tecnologia ORC (Ciclos Orgânicos de Rankine)
Princípio de funcionamento
Princípio de funcionamento da recuperação de energia dos gases de combustãoAs maiores fontes de calor residual para a maioria das indústrias são os gases de exaustão e de combustão. Seja como gases de alta temperatura provenientes de queimadores ou a temperaturas mais baixas dentro do processo de tratamento do ar.Indústria do cimento
O calor residual pode ser recuperado do gás residual do resfriador de clínquer, bem como do gás residual do pré-aquecedor. Para os dois gases residuais devem ser utilizados sistemas diferentes de trocadores de calor, devido à diferença no teor de poeira.
O calor pode ser usado para a operação de uma turbina ORC para geração de energia ou para gerar óleo térmico quente ou água para outros usos.
O uso da energia térmica no processo de limpeza do gás no SCR também é possível:
Process for WHRU in the Cement Industry
Indústria do vidro
Dependendo da temperatura disponível do gás a montante e a jusante na limpeza do gás, o calor residual pode ser recuperado em dois estágios diferentes do ciclo.
Process for WHRU in the Glass Industry
