尚亚平,高建强

(中国能源建设集团 山西省电力勘测设计院有限公司,山西 太原 030001)

我国是世界第一原铝生产大国,电解铝产量稳居世界第一。2018年,我国电解铝建成产能4665.2 万吨,运行产能3570.1万吨[1];而我国铝电解企业年耗电量高达4200亿度,占全国总耗电量的5%[2]。在电解铝生产过程中会产生大量废烟气,烟气温度一般在100～140 ℃之间,即便在冬季也不会低于80 ℃[3]。对电解铝产生的废烟气加以利用,能够有效提高电解铝行业能源利用率,符合我国节能、减排、余热综合利用的政策。

国内外学者对电解铝废烟气余热利用进行了许多研究。一方面,田官官等人[4]提出布置铝电解烟气余热回收系统,通过换热器将烟气的余热传递给水,用以提供员工生活用水;段呈玺等人[5]提出利用烟气余热来给反吹气缸加热,保证气缸的稳定运行;于海等人[6]对氧化铝生产和电解铝生产工艺中的烟气余热进行分析,并构建了烟气余热回收的利用模式。此外,北欧海德鲁[7]用铝电解槽烟气余热替代地热,用于居民取暖和热水供应。另一方面,部分学者对铝电解槽烟气进行余热发电技术进行了相关研究,周乃君等人[8]探讨了ORC发电技术应用于铝电解槽烟气余热发电技术的可行性;王志奇等人[9]对铝电解槽低温烟气余热发电系统进行了热力分析,其结果表明烟气余热发电系统存在最大输出净功;于淼等人[10]通过(Engineering Equation SOLVER)EES软件模拟,建立数学模型,提出多种方案回收电解铝废烟气余热,其中,热电联产系统更加全面均衡。……