日本爱知制钢开发可存储高温余热的新型钙系蓄热系统
发布者:admin | 0评论 | 1751查看 | 2019-12-25 23:04:21    

日本爱知制钢10月25日宣布,为了减少温室气体二氧化碳排放量,该公司联合丰田中央研究所、近江矿业开发了一种具有世界上最高蓄热密度并可重复利用(见图1)的钙系蓄热材料。


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利用将熟石灰[Ca(OH)2]加热至400℃以上即分解成水和生石灰[CaO]而蓄热的原理而开发,得到的生石灰[CaO]加水后恢复成熟石灰[Ca(OH)2],有效利用此时产生的热量。化学反应式为:[蓄热]Ca(OH)2余热→CaOH2O;[热利用]CaOH2O→Ca(OH)2热量。),并在世界上首次在工厂中安装了采用该材料的可利用400℃以上工厂余热的蓄热系统,通过了实际验证,见图2。


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据估计,与燃烧式锅炉蒸汽利用相比,新开发的钙系蓄热材料的CO2排放量约可减少80%。实际验证由三家公司协作完成,丰田中央研究所研究了包括开发蓄热材料在内的基础技术,近江矿业构筑了开发蓄热材料的成型技术,爱知制钢实施蓄热系统的设计和工厂实际验证。


该蓄热系统的关键性技术是新开发的钙系蓄热材料。该蓄热材料以石灰为主原料,其中分散少量粘土矿物,使其以高密度成型并粘结成板状。作为具有世界第一蓄热密度蓄热材料,可对存储的热量进行反复利用达数千次,远远超过以前的技术。


新蓄热系统作为实证设备安装在生产不锈钢型钢等的爱知制钢刈谷工厂轧钢工序的加热炉。使用热交换器回收加热炉产生的余热(400℃以上),并将热量储存在蓄热装置里(可永久性蓄热)。需要使用该热量时,从装置中释放出并传到锅炉,用作蒸汽在酸洗工序中加热酸液。


实际验证结果表明,新开发的蓄热系统不仅能大幅减少CO2排放,还有助于降低运行成本。该系统计划2030年实现实用化。


除了有效利用工厂余热之外,还有望在各个领域中开展该蓄热系统的应用,如伴随着太阳能和风能等可再生能源及氢气存储和运输热量的有效利用等。


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