鋁電解槽能量流優(yōu)化與智能調控技術開發(fā)成功

發(fā)布時間：2021-04-09

4月6日，從鄭州大學材料科學與工程學院傳出消息，該院梁學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)化與智能調控技術開發(fā)，已完成基礎試驗研究與工業(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)運行。

該套系統(tǒng)正式投入運行后，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)化技術進行高效聚集并應用于城市居民供暖，與城市熱網實現(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民介紹。

電解鋁屬于高耗能行業(yè)，每生產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)產生的碳排放量已經超過10億噸，占全球總碳排放量比例超過3%。

為解決上述問題，梁學民團隊從2008年開始，在電解鋁“輸出端節(jié)能”領域進行了探索，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難題。他們通過與挪威、加拿大、美國等國家開展國際合作，經過近4年的試驗開發(fā)，研制成功具有自主知識產權的工業(yè)電解槽集熱裝置和能量流智能調節(jié)裝備。目前，鋁電解槽能量流優(yōu)化與智能調控技術已完成成套技術和系統(tǒng)的研制，進入工業(yè)化試運行階段。

據梁學民介紹，項目組將開展進一步研究，通過能量流優(yōu)化獲得電解槽熱特性，探索電解槽運行的極限優(yōu)化工藝，進一步挖掘鋁電解“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)與城市熱網互聯(lián)的基礎上，分步驟開展研究，開發(fā)將電解鋁“輸出端節(jié)能”的應用領域擴大至與工業(yè)熱網、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。

梁學民表示，該技術的成功開發(fā)與應用，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)落實國家碳達峰和碳中和目標提供技術支撐。

來源：中國化工報