今年,工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域再次成為焦點(diǎn),兩大亮點(diǎn)展覽會(huì )備受矚目:第20屆上海國際智能工業(yè)裝配與自動(dòng)化展覽會(huì )(IATEXPO2023)和工業(yè)自動(dòng)化展(IAS)。展覽會(huì )展示了自動(dòng)化裝配、傳輸、機器人集成等領(lǐng)域的創(chuàng )新技術(shù)。IAS展還包括智能制造、運動(dòng)控制、智能傳感等主題板塊。這些技術(shù)在推動(dòng)工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展中發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。然而,電伴熱技術(shù)可能不太引人注目,但卻在許多工業(yè)應用中發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。它們確保液體保持適當的溫度,提高能源效率,保護設備免受損壞。電伴熱技術(shù)為工業(yè)界提供了一種關(guān)鍵的、可靠的溫度控制解決方案,從而確保了生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行。
正是在這個(gè)展覽會(huì )的浩瀚技術(shù)海洋中,記者有幸找到了專(zhuān)家徐微分,準備進(jìn)行一次獨家專(zhuān)訪(fǎng)。徐微分一直以來(lái)都以其專(zhuān)業(yè)知識和創(chuàng )新解決方案在電伴熱領(lǐng)域嶄露頭角。她為石油、化工、電力、醫藥、冶金、食品、船舶、海洋平臺等眾多行業(yè)的客戶(hù)提供定制化的解決方案,確保管道、閥門(mén)、容器、儀表及管線(xiàn)在極端工作條件下保持適當的溫度。電伴熱技術(shù)雖然不太引人注目,但它們在復雜工藝流程溫度控制的工業(yè)自動(dòng)化的關(guān)鍵崗位上靜默發(fā)揮著(zhù)作用,確保了生產(chǎn)過(guò)程的順利進(jìn)行。我們期待通過(guò)這次專(zhuān)訪(fǎng),探索徐微分如何為復雜工藝流程溫度控制的工業(yè)自動(dòng)化開(kāi)辟新的前景,引領(lǐng)未來(lái)的不斷發(fā)展。請繼續關(guān)注我們的報道,一同揭示這個(gè)不太引人注目但至關(guān)重要的技術(shù)領(lǐng)域的秘密。
徐微分是一位在電伴熱領(lǐng)域擁有豐富經(jīng)驗和卓越成就的專(zhuān)家。她擁有同濟大學(xué)的自動(dòng)化學(xué)士學(xué)位和復旦大學(xué)的MBA碩士學(xué)位,這使得她在技術(shù)和管理方面都具備了深厚的理論基礎。作為一位領(lǐng)導者,徐微分帶領(lǐng)公司研發(fā)團隊、電伴熱應用技術(shù)團隊和電伴熱產(chǎn)品團隊,完成了一系列項目的攻關(guān)和挑戰。???
2004年,首次國內本土電伴熱技術(shù)的創(chuàng )新 鑒于我國富煤、貧油、少氣的能源結構,迫切需要升級煤化工?,F代煤化工中煤液化和煤氣化技術(shù)是兩個(gè)重要的方向,同時(shí)也面臨著(zhù)安全性、穩定性、精確性、高效性等技術(shù)挑戰。
徐微分在煤氣化和煤液化的電伴熱應用中,參與了一系列關(guān)鍵項目,推動(dòng)了電伴熱在煤氣化和煤液化項目中的發(fā)展,通過(guò)詳細的工程分析和現場(chǎng)調查,深入研究了問(wèn)題的本質(zhì),包括溫度控制的技術(shù)挑戰和潛在風(fēng)險。作為項目總負責人,徐微分果斷應用電伴熱技術(shù)成功解決了裝置發(fā)電過(guò)程中相關(guān)介質(zhì)管道的溫度穩定問(wèn)題,從而提高了裝置的運行效率。
徐微分在兩家能源世界五百強企業(yè)的煤液化和煤氣化項目中,首次引入電伴熱系統解決了溫度控制問(wèn)題。這項技術(shù)創(chuàng )新為世界首套百萬(wàn)噸級煤直接液化示范項目和投產(chǎn)2000噸的合成氨煤氣化裝置提供了關(guān)鍵支持。
電伴熱技術(shù)的成功應用相對于傳統的蒸汽伴熱方式具有多重優(yōu)勢。首先,它能夠提供更高的能源利用效率,因為電能可以直接轉化為熱能,無(wú)需經(jīng)歷蒸汽傳輸中的能源損失和溫度不穩定問(wèn)題。這一特點(diǎn)在煤液化和煤氣化等高能耗過(guò)程中尤為重要,有助于減少能源浪費,大幅提高了能源轉化效率。
其次,電伴熱系統的應用在中國的煤化工行業(yè)中居于領(lǐng)先地位。不論是在煤氣化裝置中的控制系統,還是在中試煤制油試驗裝置中的溫控系統優(yōu)化,電伴熱技術(shù)都為這些項目提供了創(chuàng )新解決方案。特別是在新興的煤化工產(chǎn)業(yè)中,工藝特殊性使得細節問(wèn)題變得尤為重要,而徐微分通過(guò)技術(shù)能力出色地掌控介質(zhì)溫度,有效減少了雜質(zhì),提高了整個(gè)能源轉化率。
徐微分電伴熱方案的成功,提高了整個(gè)的能源的轉化率,節省人力、物力、財力的投入。這些項目都是在國內屬于首次采用電伴熱系統,是國家能源安全戰略發(fā)展的重要里程碑。
2018年,創(chuàng )新改良高效塔式光熱熔鹽吸熱器系統電伴熱 熔鹽吸熱器系統是一種在太陽(yáng)能熱發(fā)電領(lǐng)域中使用的關(guān)鍵組件,用于將太陽(yáng)能轉化為熱能,并進(jìn)一步將其用于發(fā)電。該系統的主要目標是捕捉和集中太陽(yáng)光的熱能,然后將其傳遞給工質(zhì)(通常是熔鹽),使其升溫。這個(gè)升溫的熔鹽可以用于產(chǎn)生蒸汽,然后通過(guò)蒸汽輪機產(chǎn)生電力。
中國以前以煤發(fā)電為主,綠色能源占比比較低,受技術(shù)和成本影響,光熱項目的商業(yè)化應用在全球都處于逐步探索階段,徐微分和她的團隊與光熱工程設計團隊合作,創(chuàng )新改良了光熱發(fā)電項目中電伴熱熔鹽吸熱器系統應用,率先解決了高可控性、高穩定性、高輸出性的行業(yè)難點(diǎn),讓塔式發(fā)電站不再不受溫差影響,實(shí)現了24小時(shí)穩定發(fā)電。
徐微分創(chuàng )新將電伴熱技術(shù)與熔鹽吸熱器相結合。在吸熱器內部引入電熱元件,精確地控制熔鹽的溫度,提高了系統的可控性。使得太陽(yáng)能熱發(fā)電在不同天氣和溫度條件下穩定地工作。徐微分還改進(jìn)熔鹽吸熱器的設計,采用了先進(jìn)的材料和結構,以應對高溫、高壓和長(cháng)時(shí)間運行對系統的挑戰。這使得系統可以在不斷變化的氣象條件下保持高效運行,無(wú)論是在極寒的冬季還是酷熱的夏季。
通過(guò)大量的實(shí)驗和優(yōu)化工作,以確保系統的輸出性能最大化徐微分帶領(lǐng)團隊精心調整了熔鹽吸熱器的流體動(dòng)力學(xué)特性,使其能夠高效地吸收和傳遞太陽(yáng)光的熱能。這不僅提高了系統的發(fā)電效率,還降低了能源損耗。
徐微分的電伴熱熔鹽吸熱器系統已經(jīng)成功應用于國家太陽(yáng)能熱發(fā)電示范項目中,實(shí)現了清潔電力的生產(chǎn)。這一成就不僅推動(dòng)了中國光熱發(fā)電項目的商業(yè)化應用,還為全球光熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展開(kāi)辟了新的道路。徐微分的貢獻在光熱發(fā)電領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng )新和應用方面不可忽視,為可再生能源領(lǐng)域帶來(lái)了新的希望。
現在,電伴熱系統使得塔式光熱發(fā)電不受溫差和技術(shù)的影響,正式開(kāi)啟了光熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的序幕。光熱電站項目建成投產(chǎn)后,預計可實(shí)現年供電量1.983億度清潔電力,每年可節約標煤6.19萬(wàn)噸,相當于減排二氧化硫約61.89噸、氮氧化物約61.89噸、煙塵約19.84噸、二氧化碳15.48萬(wàn)噸??梢詫?shí)現穩定的電力輸出和良好的調節性能。
作為綠色環(huán)保項目,發(fā)電品質(zhì)和效率更優(yōu)于光伏和風(fēng)力發(fā)電。為推進(jìn)光熱產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,在我國哈密市中長(cháng)期發(fā)展規劃中,光熱發(fā)電總裝機500萬(wàn)千瓦,規劃時(shí)間從“十三五”到“十五五”期間,全力打造百萬(wàn)千瓦級光熱發(fā)電基地。同時(shí),研究規劃發(fā)展配套光熱裝備制造業(yè),為光熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供支撐。
2014年,開(kāi)創(chuàng )我國常規電廠(chǎng)進(jìn)軍核電調試板塊的先河 在前文中,我們討論了能源技術(shù)的演進(jìn),從煤電到光熱發(fā)電,再到核能發(fā)電?,F在,我們深入了解核能發(fā)電,這是一種清潔能源技術(shù),利用核反應來(lái)生成電能。
核能發(fā)電利用核能來(lái)加熱水或其他工質(zhì),然后通過(guò)蒸汽輪機驅動(dòng)發(fā)電機,將機械能轉化為電能。
核能發(fā)電中的有一個(gè)關(guān)鍵系統,稱(chēng)為硼加熱系統。硼加熱系統是核能供電站的輔助系統,其主要任務(wù)是確保核反應堆中的硼酸溶液保持在安全溫度范圍內,以防止硼酸在低溫條件下結晶并堵塞管道,從而維護核反應堆的安全運行。該系統包括伴熱帶、溫度監測和控制系統,以及冗余系統。
傳統的硼加熱系統通常采用進(jìn)口的304L外護套材質(zhì)的MI礦物絕緣電伴熱帶、機械式溫控器和導熱膠泥等傳統方法。然而,這些傳統方法存在一些限制,包括效率、可靠性和性能方面的限制。進(jìn)口材料可能受供應鏈和配件問(wèn)題的影響,并且需要更頻繁的維護,增加了維護成本。此外,機械式溫控器不夠精確和可靠,導熱膠泥可能在長(cháng)期使用后老化和破裂,導致傳熱效率下降或發(fā)生故障。
隨著(zhù)核電項目國產(chǎn)化的深入推進(jìn),對于硼加熱系統的國產(chǎn)化以及應用選擇也提出了新的要求。徐微分與國內核電工程師合作,進(jìn)行了深入的探討,包括硼加熱的控制系統、伴熱帶的材質(zhì)優(yōu)化以及導熱膠泥的應用等,以滿(mǎn)足國內核電項目的需求。
為了傳統硼加熱系統的缺點(diǎn)問(wèn)題,徐微分率先采用了更先進(jìn)的PLC冗余控制系統和耐腐蝕性能更好的321外護套材質(zhì)的伴熱帶裝置。這些創(chuàng )新解決了硼在低溫下結晶可能導致的核電設備故障和管道堵塞等問(wèn)題,確保核電站的安全穩定運行。
在紅沿河核電站項目中,徐微分深度參與保溫伴熱設計項目,以確保含硼溶液的管道和設備保持在安全溫度范圍內。這項工程包括儲存溶液的箱體設備、輸送溶液的泵設備以及相關(guān)管道。不同管道和設備需要根據不同的濃度含硼溶液和溫度需求進(jìn)行保溫伴熱設計,以防止溶液溫度降低時(shí)發(fā)生失溫結晶和設備或管道堵塞。
最終,在徐微分的引導和牽頭下,國內中廣核核電項目采用了數字化集成控制系統,使用PLC進(jìn)行集成控制,并采用了321外護套材質(zhì)的伴熱帶,從而淘汰了精度不高的機械式溫控器。這種控制方式具有測量準確、檢查方便、控制精度高和查詢(xún)歷史溫度趨勢方便的優(yōu)點(diǎn)。硼加熱系統采用了分布式結構,包括監視層、過(guò)程控制層和現場(chǎng)設備,包括熱電偶、熱電偶接線(xiàn)箱、伴熱纜、伴熱纜配電柜、PLC控制柜和上位機等。這標志著(zhù)我國常規電廠(chǎng)進(jìn)軍核電調試領(lǐng)域的先河。
紅沿河核電站的6號機組于2022年6月23日實(shí)現高質(zhì)量投產(chǎn),標志著(zhù)該核電站的全面建成。這一項目為我國提供了強大的核能發(fā)電能力,促進(jìn)了環(huán)保效益提升,為國家雙碳戰略做出了重要貢獻。
在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域,創(chuàng )新是前進(jìn)的動(dòng)力,而徐微分就是這一領(lǐng)域的杰出代表之一。電伴熱技術(shù)雖然在視覺(jué)上不太引人注目,但正如專(zhuān)訪(fǎng)中所展示的那樣,它在工業(yè)自動(dòng)化的大舞臺上發(fā)揮了不可或缺的作用。從煤氣化到光熱發(fā)電,再到核電站,電伴熱技術(shù)的創(chuàng )新應用不斷拓展著(zhù)能源領(lǐng)域的邊界,為清潔、高效、安全的能源轉換提供了可靠的支持。
徐微分的努力和創(chuàng )新精神在這一系列項目中都有所體現,不僅為中國能源安全戰略的發(fā)展打下了堅實(shí)基礎,還為全球能源技術(shù)的進(jìn)步開(kāi)辟了新的道路。她的成就彰顯了個(gè)人堅持不懈的追求和對技術(shù)的深刻理解,同時(shí)也鼓舞著(zhù)更多人在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域追求創(chuàng )新,為未來(lái)的自動(dòng)化世界貢獻更多的智慧和力量。
讓我們共同期待著(zhù)更多像徐微分這樣的創(chuàng )新者,為工業(yè)自動(dòng)化帶來(lái)新的前景,為我們的未來(lái)不斷創(chuàng )造可能性。在這個(gè)看似不太引人注目但至關(guān)重要的技術(shù)領(lǐng)域中,有著(zhù)無(wú)限的潛力等待被挖掘,也有著(zhù)無(wú)限的機遇等待被抓住。讓我們一同揭示這個(gè)領(lǐng)域的秘密,探索未來(lái)的可能性。