鋁電解槽能量流優(yōu)化與智能調(diào)控技術(shù)開發(fā)成功

發(fā)布時間：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、河南中孚實業(yè)股份有限公司等聯(lián)合承擔(dān)的鄭州市協(xié)同創(chuàng)新重大專項——鋁電解槽能量流優(yōu)化與智能調(diào)控技術(shù)開發(fā)，已完成基礎(chǔ)試驗研究與工業(yè)系統(tǒng)開發(fā)集成，首套系統(tǒng)在中孚鋁業(yè)正式投入工業(yè)運(yùn)行。

該套系統(tǒng)正式投入運(yùn)行后，約占電解槽總耗能10%的回收熱能將通過3千米長的熱力管道送往城市供熱系統(tǒng)首站。這標(biāo)志著電解鋁工業(yè)首次將電解槽槽體散失的熱能通過能量流優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行高效聚集并應(yīng)用于城市居民供暖，與城市熱網(wǎng)實現(xiàn)了能源互聯(lián)。“回收電解槽的損耗熱能，并繼續(xù)投入供熱系統(tǒng)中發(fā)揮余熱，這是我國鋁電解工業(yè)中一條新的節(jié)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。迄今為止，電解鋁的實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10億噸，占全球總碳排放量比例超過3%。

為解決上述問題，梁學(xué)民團(tuán)隊從2008年開始，在電解鋁“輸出端節(jié)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。他們通過與挪威、加拿大、美國等國家開展國際合作，經(jīng)過近4年的試驗開發(fā)，研制成功具有自主知識產(chǎn)權(quán)的工業(yè)電解槽集熱裝置和能量流智能調(diào)節(jié)裝備。目前，鋁電解槽能量流優(yōu)化與智能調(diào)控技術(shù)已完成成套技術(shù)和系統(tǒng)的研制，進(jìn)入工業(yè)化試運(yùn)行階段。

據(jù)梁學(xué)民介紹，項目組將開展進(jìn)一步研究，通過能量流優(yōu)化獲得電解槽熱特性，探索電解槽運(yùn)行的極限優(yōu)化工藝，進(jìn)一步挖掘鋁電解“輸入端節(jié)能”的潛力。同時，建立鋁電解“輸出端節(jié)能”這一新概念，在實現(xiàn)與城市熱網(wǎng)互聯(lián)的基礎(chǔ)上，分步驟開展研究，開發(fā)將電解鋁“輸出端節(jié)能”的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大至與工業(yè)熱網(wǎng)、火力發(fā)電系統(tǒng)、大工業(yè)制冷等大工業(yè)用戶系統(tǒng)互聯(lián)互通的新技術(shù)和成套工業(yè)系統(tǒng)，以期最終實現(xiàn)電解鋁節(jié)能8%~10%的總目標(biāo)。

梁學(xué)民表示，該技術(shù)的成功開發(fā)與應(yīng)用，將為我國鋁電解工業(yè)開辟一條新的節(jié)能途徑，為我國鋁工業(yè)落實國家碳達(dá)峰和碳中和目標(biāo)提供技術(shù)支撐。

來源：中國化工報