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、河南中孚實業股份有限公司等聯合承擔的鄭州市協同創新重大專項——鋁電解槽能量流優化與智能調控技術開發，已完成基礎試驗研究與工業系統開發集成，首套系統在中孚鋁業正式投入工業運行。

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3千米長的熱力管道送往城市供熱系統首站。這標志著電解鋁工業首次將電解槽槽體散失的熱能通過能量流優化技術進行高效聚集并應用于城市居民供暖，與城市熱網實現了能源互聯。“回收電解槽的損耗熱能，并繼續投入供熱系統中發揮余熱，這是我國鋁電解工業中一條新的節能途徑。”梁學民介紹。

電解鋁屬于高耗能行業，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境中。電解鋁也是高碳排放行業，目前電解鋁行業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“輸出端節能”領域進行了探索，相繼突破鋁電解槽熱特性與能量流優化理論、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，研制成功具有自主知識產權的工業電解槽集熱裝置和能量流智能調節裝備。目前，鋁電解槽能量流優化與智能調控技術已完成成套技術和系統的研制，進入工業化試運行階段。

據梁學民介紹，項目組將開展進一步研究，通過能量流優化獲得電解槽熱特性，探索電解槽運行的極限優化工藝，進一步挖掘鋁電解“輸入端節能”的潛力。同時，建立鋁電解“輸出端節能”這一新概念，在實現與城市熱網互聯的基礎上，分步驟開展研究，開發將電解鋁“輸出端節能”的應用領域擴大至與工業熱網、火力發電系統、大工業制冷等大工業用戶系統互聯互通的新技術和成套工業系統，以期最終實現電解鋁節能8%~10%的總目標。

梁學民表示，該技術的成功開發與應用，將為我國鋁電解工業開辟一條新的節能途徑，為我國鋁工業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