近日，由鄭州大學(xué)、鄭州輕冶科技股份有限公司、河南中孚實(shí)業(yè)股份有限公司等單位聯(lián)合承擔(dān)的鄭州市協(xié)同創(chuàng)新重大專(zhuān)項(xiàng)“鋁電解槽能量流優(yōu)化與智能調(diào)控技術(shù)開(kāi)發(fā)”，已完成基礎(chǔ)試驗(yàn)研究與工業(yè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)集成，首套系統(tǒng)在中孚鋁業(yè)正式投入工業(yè)運(yùn)行。

在啟動(dòng)儀式上，項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人、鄭州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院梁學(xué)民教授介紹了項(xiàng)目的進(jìn)展情況和目前取得的初步研究成果。隨后，首套400kA電解槽能量流優(yōu)化與智能調(diào)控系統(tǒng)（HORRS系統(tǒng)）順利啟動(dòng)。約占電解槽總耗能10%的回收熱能通過(guò)3公里長(zhǎng)的熱力管道順利送往鞏義市城市供熱系統(tǒng)首站。這標(biāo)志著電解鋁工業(yè)首次將電解槽槽體散失的熱能通過(guò)能量流優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行高效聚集并應(yīng)用于城市居民供暖，與城市熱網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了能源互聯(lián)。

電解鋁是高耗能產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)1噸電解鋁約需消耗電能13000～14000kWh，但迄今為止，電解鋁的實(shí)際能量利用率仍不足50%，另外一半的能量散失在環(huán)境中。梁學(xué)民教授及其團(tuán)隊(duì)從2008年開(kāi)始，在電解鋁“輸出端節(jié)能”領(lǐng)域進(jìn)行了不懈探索；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(shù)難題；通過(guò)與挪威、加拿大、美國(guó)等國(guó)家廣泛開(kāi)展國(guó)際合作，并將此項(xiàng)目列入鄭州市協(xié)同創(chuàng)新重大專(zhuān)項(xiàng)，經(jīng)過(guò)近4年的試驗(yàn)開(kāi)發(fā)，研制成功具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)電解槽集熱裝置和能量流智能調(diào)節(jié)裝備。目前，“鋁電解槽能量流優(yōu)化與智能調(diào)控技術(shù)（HORR系統(tǒng)）”已完成成套技術(shù)和系統(tǒng)的研制，全面進(jìn)入工業(yè)化試運(yùn)行階段。

今后，項(xiàng)目組將開(kāi)展進(jìn)一步研究，通過(guò)能量流優(yōu)化獲得電解槽最佳熱特性，探索電解槽運(yùn)行的極限優(yōu)化工藝，進(jìn)一步挖掘鋁電解“輸入端節(jié)能”的潛力。同時(shí)，建立鋁電解“輸出端節(jié)能”這一新概念，在成功實(shí)現(xiàn)與城市熱網(wǎng)互聯(lián)的基礎(chǔ)上，分步驟開(kāi)展研究，開(kāi)發(fā)將電解鋁“輸出端節(jié)能”的應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)大至與工業(yè)熱網(wǎng)、火力發(fā)電系統(tǒng)、大工業(yè)制冷等大工業(yè)用戶(hù)系統(tǒng)互聯(lián)互通的新技術(shù)和成套工業(yè)系統(tǒng)，以期最終實(shí)現(xiàn)電解鋁節(jié)能8%~10%的總目標(biāo)。

該技術(shù)的成功開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，將為我國(guó)鋁電解工業(yè)開(kāi)辟一條新的節(jié)能途徑，為我國(guó)鋁工業(yè)落實(shí)國(guó)家“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。