Essai réussi de la charge flexible sur une cuve d'électrolyse de 400 kA en Chine

fr.wedoany.com Rapport : Le projet majeur de science et technologie de la province du Henan, intitulé « Essai et démonstration industrielle de l'accumulation d'énergie et de l'écrêtement des pointes dans la production d'aluminium par électrolyse à grande échelle », mené conjointement par l'Université de Zhengzhou, Henan Zhongfu Industrial Co., Ltd. et Zhengzhou Qingye Technology Co., Ltd., a récemment réalisé des progrès significatifs. L'équipe du projet a mené un essai de production flexible de deux mois sur une cuve d'électrolyse industrielle de 400 kA. Dans des conditions de fluctuation de la charge d'alimentation électrique allant jusqu'à -20 %, la cuve d'électrolyse a maintenu un fonctionnement stable, validant ainsi la fiabilité du modèle de production flexible « jour-nuit » pour l'électrolyse de l'aluminium.

L'Université de Zhengzhou est une institution membre du « Projet 211 » et de l'initiative « Double première classe » ; la discipline des sciences et de l'ingénierie des matériaux est l'une de ses disciplines clés. Henan Zhongfu Industrial Co., Ltd. (code boursier : 600595), située à Gongyi, dans la province du Henan, est une entreprise internationale de matériaux en alliage d'aluminium de haute technologie disposant d'une chaîne industrielle complète. Elle a été cotée à la Bourse de Shanghai en 2002, avec un actif total actuel de 24,1 milliards de yuans et une capacité de production annuelle de 750 000 tonnes d'aluminium électrolytique. Zhengzhou Qingye Technology Co., Ltd. (code boursier : 872290), fondée en octobre 2012, est une entreprise technologique intégrant la recherche et le développement, la conception, la production, la vente et les services. Elle a été cotée au Centre national de transfert d'actions de Pékin en novembre 2017.

Avec le soutien du système HORRS, l'équipe du projet a utilisé une technologie de dérivation dynamique en ligne pour simuler des conditions de fluctuations importantes de la charge d'aluminium électrolytique sur une ligne de production industrielle de 400 kA. Un essai de production flexible (accumulation d'énergie et écrêtement des pointes) de deux mois a été mené sur deux cuves d'électrolyse industrielles de 400 kA. L'essai a été réalisé avec succès dans des conditions de fluctuation de charge de 0 à -5 %, 0 à -10 % et 0 à -20 %. Les résultats montrent qu'avec une fluctuation de la charge d'alimentation de -20 %, la tension de la cuve d'électrolyse est restée stable, sans instabilité magnétohydrodynamique significative. La fluctuation moyenne de la température de la cuve était de 5 à 6 degrés Celsius, avec un maximum de 7 à 10 degrés Celsius, et aucune modification défavorable notable de la forme interne du four de la cuve n'a été observée. L'équipe du projet est actuellement en train de compiler et d'analyser les données d'essai pour une évaluation complète des paramètres et indicateurs techniques concernés.

Le système HORRS (Heat of Output-Side Recovery Regulating System), dont le nom complet est « Système de régulation thermique et de récupération de chaleur résiduelle pour cuve d'électrolyse d'aluminium », également appelé « Système d'économie d'énergie à double extrémité », a été développé conjointement par l'équipe du professeur Liang Xuemin de l'Université de Zhengzhou et Zhengzhou Qingye Technology Co., Ltd. Ce système, en mettant en œuvre une technologie d'échangeur de chaleur à calandre et à tubes sur la cuve d'électrolyse d'aluminium, permet une production flexible d'aluminium électrolytique et aide le réseau électrique à réaliser un fonctionnement d'écrêtement des pointes et d'accumulation d'énergie, avec une capacité théorique d'écrêtement des pointes de ±20 %. Cette technologie a été évaluée par un groupe d'experts comprenant plusieurs académiciens, et l'ensemble de la technologie a atteint un niveau de leader international. Le succès de cet essai valide la faisabilité de la technologie de production flexible d'aluminium électrolytique en Chine, du modèle théorique à l'application industrielle, fournissant une base technique pour la participation de l'industrie de l'électrolyse de l'aluminium à l'écrêtement des pointes du réseau électrique et à l'absorption de l'énergie électrique renouvelable fluctuante, telle que l'énergie éolienne et photovoltaïque.