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郑大科研团队研制出铝电解节能系统已首投工业运行

2021年07月06日 长沙机械设备网

郑大科研团队研制出铝电解节能系统,已首投工业运行

3月17日,郑州大学称,科研团队成功研制出“铝电解槽能量流优化与智能调控系统”,并已首投工业运行。

铝电解新系统进入工业化试运行阶段

中国铝工业在经历了数年的蓬勃发展及迅速壮大后,正面临越来越大的资源、能源和环境的压力,电耗、环保已成为影响中国电解铝工业可持续发展的关键因素。在今后相当长的时间内,提产提质、节能降耗、节约资源、保护环境将成为电解铝技术发展的主旋律。

近日,由郑州大学、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单位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,约占电解槽总耗能10%的回收热能顺利送往巩义市城市供热系统首站。这标志着电解铝工业首次将电解槽槽体散失的热能,完成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,让它们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。

电解铝是碳排放重要责任主体 减排压力大

电解铝是高耗能、高碳排放行业。每吨电解铝生产的碳排放超过每吨钢铁的 6 倍。据安泰科数据,2019 年我国电解铝行业二氧化碳总排放量约为 4.12 亿吨,约占当年全国二氧化碳净排放量的 5%,也是有色行业排放量最高的品种。全球来看,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%。

电力环节是电解铝产业链主要碳排放量来源。据 IAI 数据,2019 年单吨电解铝碳排放结构中,电力环节排放量约 10.7 吨,占比 64.8%,居首位;其次是热能和生产过程中的直接排放,分别为 2.1、1.5 吨,占比 12.5%、9.3%;非 CO2排放 1.1 吨(6.4%), 辅料排放 0.6 吨(3.8%),运输过程中排放 0.5 吨(3.2%)。

即便如此,电解法仍是现在全球工业生产原铝的唯一工艺,并且近 15 年电解环节的碳排放量占比不断提 升,从 2006 年的 57%上升到 2019 年的 65%。利好铝行业龙头企业有,中国铝业,云铝股份,天山铝业,闽发铝业,南山铝业

据悉,今后,郑州大学材料科学与工程学院教授梁学民及其团队将开展进一步研究,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”目标提供强有力的技术支撑。