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铝电解槽能量流优化与智能调控技术开发成功

发布时间:2021-04-09

4月6日,从郑州大学材料科学与工程学院传出消息,该院梁学民教授与郑州轻冶科技股份有限公司、河南中孚实业股份有限公司等联合承担的郑州市协同创新重大专项——铝电解槽能量流优化与智能调控技术开发,已完成基础试验研究与工业系统开发集成,首套系统在中孚铝业正式投入工业运行。


该套系统正式投入运行后,约占电解槽总耗能10%的回收热能将通过3千米长的热力管道送往城市供热系统首站。这标志着电解铝工业首次将电解槽槽体散失的热能通过能量流优化技术进行高效聚集并应用于城市居民供暖,与城市热网实现了能源互联。“回收电解槽的损耗热能,并继续投入供热系统中发挥余热,这是我国铝电解工业中一条新的节能途径。”梁学民介绍。


电解铝属于高耗能行业,每生产1吨电解铝需消耗电能13000~14000千瓦时。迄今为止,电解铝的实际能量利用率仍不足50%,另外一半的能量散失在环境中。电解铝也是高碳排放行业,目前电解铝行业产生的碳排放量已经超过10亿吨,占全球总碳排放量比例超过3%。


为解决上述问题,梁学民团队从2008年开始,在电解铝“输出端节能”领域进行了探索,相继突破铝电解槽热特性与能量流优化理论、槽体散热高效聚集等技术难题。他们通过与挪威、加拿大、美国等国家开展国际合作,经过近4年的试验开发,研制成功具有自主知识产权的工业电解槽集热装置和能量流智能调节装备。目前,铝电解槽能量流优化与智能调控技术已完成成套技术和系统的研制,进入工业化试运行阶段。


据梁学民介绍,项目组将开展进一步研究,通过能量流优化获得电解槽热特性,探索电解槽运行的极限优化工艺,进一步挖掘铝电解“输入端节能”的潜力。同时,建立铝电解“输出端节能”这一新概念,在实现与城市热网互联的基础上,分步骤开展研究,开发将电解铝“输出端节能”的应用领域扩大至与工业热网、火力发电系统、大工业制冷等大工业用户系统互联互通的新技术和成套工业系统,以期最终实现电解铝节能8%~10%的总目标。


梁学民表示,该技术的成功开发与应用,将为我国铝电解工业开辟一条新的节能途径,为我国铝工业落实国家碳达峰和碳中和目标提供技术支撑。


来源:中国化工报

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