鋁電解槽能量流優化與智能調控技術開發成功

發布時間：2021-04-09

4月6日，從鄭(zheng)(zheng)州大學(xue)材料科(ke)學(xue)與工(gong)程學(xue)院傳出消息，該(gai)院梁學(xue)民教授與鄭(zheng)(zheng)州輕(qing)冶科(ke)技股(gu)份(fen)(fen)有限公(gong)司(si)、河(he)南中(zhong)(zhong)孚實業(ye)股(gu)份(fen)(fen)有限公(gong)司(si)等聯合承擔的鄭(zheng)(zheng)州市協(xie)同創新重大專(zhuan)項——鋁(lv)電(dian)解槽能(neng)量流優化與智能(neng)調控技術開發，已完成(cheng)基礎試驗研(yan)究與工(gong)業(ye)系統開發集成(cheng)，首套系統在(zai)中(zhong)(zhong)孚鋁(lv)業(ye)正式投入工(gong)業(ye)運行(xing)。

該套系統(tong)正式投(tou)(tou)入運行后(hou)，約占電(dian)解(jie)(jie)槽總耗(hao)能(neng)(neng)(neng)10%的(de)回(hui)收熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)將(jiang)通過3千米長的(de)熱(re)(re)力管道(dao)送往城(cheng)(cheng)市供(gong)熱(re)(re)系統(tong)首站。這標志著電(dian)解(jie)(jie)鋁工業首次將(jiang)電(dian)解(jie)(jie)槽槽體散失的(de)熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)通過能(neng)(neng)(neng)量流優化技術進(jin)行高效(xiao)聚集并應用于城(cheng)(cheng)市居民供(gong)暖(nuan)，與城(cheng)(cheng)市熱(re)(re)網實現了能(neng)(neng)(neng)源互聯(lian)。“回(hui)收電(dian)解(jie)(jie)槽的(de)損耗(hao)熱(re)(re)能(neng)(neng)(neng)，并繼續投(tou)(tou)入供(gong)熱(re)(re)系統(tong)中發揮余(yu)熱(re)(re)，這是我國鋁電(dian)解(jie)(jie)工業中一條新的(de)節能(neng)(neng)(neng)途徑。”梁學民介紹。

電解鋁(lv)屬于高耗能(neng)行(xing)業(ye)(ye)，每生產(chan)(chan)1噸(dun)電解鋁(lv)需消耗電能(neng)13000~14000千瓦時。迄今(jin)為止，電解鋁(lv)的(de)實際能(neng)量(liang)利用率仍(reng)不(bu)足50%，另外一半(ban)的(de)能(neng)量(liang)散(san)失在環境中。電解鋁(lv)也(ye)是(shi)高碳排放行(xing)業(ye)(ye)，目前電解鋁(lv)行(xing)業(ye)(ye)產(chan)(chan)生的(de)碳排放量(liang)已(yi)經超過10億噸(dun)，占全球(qiu)總碳排放量(liang)比例(li)超過3%。

為解決上述問(wen)題，梁學民(min)團隊(dui)從2008年開始，在電解鋁(lv)“輸出端節能”領域(yu)進(jin)行了探索，相繼突(tu)破鋁(lv)電解槽熱特性與能量(liang)(liang)(liang)流優化理論、槽體散熱高效聚集等技(ji)術難題。他們(men)通過(guo)與挪威、加拿大、美(mei)國(guo)等國(guo)家開展國(guo)際合作，經過(guo)近(jin)4年的(de)試驗(yan)開發，研(yan)(yan)制成(cheng)(cheng)功具有自主知識產權的(de)工業電解槽集熱裝置和(he)能量(liang)(liang)(liang)流智能調(diao)節裝備。目前，鋁(lv)電解槽能量(liang)(liang)(liang)流優化與智能調(diao)控技(ji)術已完成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)套技(ji)術和(he)系統的(de)研(yan)(yan)制，進(jin)入工業化試運行階(jie)段(duan)。

據(ju)梁學民介(jie)紹，項目組將開(kai)展(zhan)進一步研究，通(tong)過能量流優化獲得電(dian)(dian)解(jie)(jie)槽(cao)(cao)熱(re)(re)特(te)性(xing)，探索電(dian)(dian)解(jie)(jie)槽(cao)(cao)運(yun)行的(de)(de)極限優化工(gong)(gong)藝(yi)，進一步挖掘鋁電(dian)(dian)解(jie)(jie)“輸(shu)入(ru)端節(jie)(jie)能”的(de)(de)潛(qian)力。同(tong)時(shi)，建立鋁電(dian)(dian)解(jie)(jie)“輸(shu)出端節(jie)(jie)能”這一新概(gai)念，在(zai)實現與(yu)城市熱(re)(re)網互聯(lian)的(de)(de)基礎上，分步驟(zou)開(kai)展(zhan)研究，開(kai)發(fa)將電(dian)(dian)解(jie)(jie)鋁“輸(shu)出端節(jie)(jie)能”的(de)(de)應用領域擴大至與(yu)工(gong)(gong)業熱(re)(re)網、火(huo)力發(fa)電(dian)(dian)系統(tong)、大工(gong)(gong)業制冷等大工(gong)(gong)業用戶系統(tong)互聯(lian)互通(tong)的(de)(de)新技術和成套(tao)工(gong)(gong)業系統(tong)，以期最(zui)終實現電(dian)(dian)解(jie)(jie)鋁節(jie)(jie)能8%~10%的(de)(de)總目標。

梁學民(min)表示，該技(ji)術的成功開(kai)發(fa)與應用，將為(wei)(wei)我(wo)(wo)國鋁電(dian)解(jie)工業開(kai)辟一條新的節能途(tu)徑，為(wei)(wei)我(wo)(wo)國鋁工業落實國家碳(tan)達峰和(he)碳(tan)中(zhong)和(he)目標(biao)提供技(ji)術支撐。

來源：中國化工報