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鋁電解槽能量流優(yōu)化與智能調控技術(shù)開(kāi)發(fā)成功

發(fā)布時(shí)間:2021-04-09

4月6日,從鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院傳出消息,該院梁學(xué)民教授與鄭州輕冶科技股份有限公司、河南中孚實(shí)業(yè)股份有限公司等聯(lián)合承擔的鄭州市協(xié)同創(chuàng )新重大專(zhuān)項——鋁電解槽能量流優(yōu)化與智能調控技術(shù)開(kāi)發(fā),已完成基礎試驗研究與工業(yè)系統開(kāi)發(fā)集成,首套系統在中孚鋁業(yè)正式投入工業(yè)運行。


該套系統正式投入運行后,約占電解槽總耗能10%的回收熱能將通過(guò)3千米長(cháng)的熱力管道送往城市供熱系統首站。這標志著(zhù)電解鋁工業(yè)首次將電解槽槽體散失的熱能通過(guò)能量流優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行高效聚集并應用于城市居民供暖,與城市熱網(wǎng)實(shí)現了能源互聯(lián)?!盎厥针娊獠鄣膿p耗熱能,并繼續投入供熱系統中發(fā)揮余熱,這是我國鋁電解工業(yè)中一條新的節能途徑?!绷簩W(xué)民介紹。


電解鋁屬于高耗能行業(yè),每生產(chǎn)1噸電解鋁需消耗電能13000~14000千瓦時(shí)。迄今為止,電解鋁的實(shí)際能量利用率仍不足50%,另外一半的能量散失在環(huán)境中。電解鋁也是高碳排放行業(yè),目前電解鋁行業(yè)產(chǎn)生的碳排放量已經(jīng)超過(guò)10億噸,占全球總碳排放量比例超過(guò)3%。


為解決上述問(wèn)題,梁學(xué)民團隊從2008年開(kāi)始,在電解鋁“輸出端節能”領(lǐng)域進(jìn)行了探索,相繼突破鋁電解槽熱特性與能量流優(yōu)化理論、槽體散熱高效聚集等技術(shù)難題。他們通過(guò)與挪威、加拿大、美國等國家開(kāi)展國際合作,經(jīng)過(guò)近4年的試驗開(kāi)發(fā),研制成功具有自主知識產(chǎn)權的工業(yè)電解槽集熱裝置和能量流智能調節裝備。目前,鋁電解槽能量流優(yōu)化與智能調控技術(shù)已完成成套技術(shù)和系統的研制,進(jìn)入工業(yè)化試運行階段。


據梁學(xué)民介紹,項目組將開(kāi)展進(jìn)一步研究,通過(guò)能量流優(yōu)化獲得電解槽熱特性,探索電解槽運行的極限優(yōu)化工藝,進(jìn)一步挖掘鋁電解“輸入端節能”的潛力。同時(shí),建立鋁電解“輸出端節能”這一新概念,在實(shí)現與城市熱網(wǎng)互聯(lián)的基礎上,分步驟開(kāi)展研究,開(kāi)發(fā)將電解鋁“輸出端節能”的應用領(lǐng)域擴大至與工業(yè)熱網(wǎng)、火力發(fā)電系統、大工業(yè)制冷等大工業(yè)用戶(hù)系統互聯(lián)互通的新技術(shù)和成套工業(yè)系統,以期最終實(shí)現電解鋁節能8%~10%的總目標。


梁學(xué)民表示,該技術(shù)的成功開(kāi)發(fā)與應用,將為我國鋁電解工業(yè)開(kāi)辟一條新的節能途徑,為我國鋁工業(yè)落實(shí)國家碳達峰和碳中和目標提供技術(shù)支撐。


來(lái)源:中國化工報

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