类别: , 电气化 , Glass , Aluminum , 热处理
发表 2024年4月16日

各行业正面临一个关键的时间节点,必须解决其对环境的影响并采取分步式措施来实现可持续发展。 一种解决方案是放弃基于燃气的系统并过渡到电气化过程。 这一变化不仅可以提高能源效率,而且还减少了碳足迹。

Kanthal 全球电气化项目经理 Arthur Moslow 对这项转型进行了详细介绍,为这项转型的原因、所涉及的实际步骤以及为工业领域带来的长期好处提供了宝贵的见解。

为什么要实现工业过程电气化?

工业过程电气化的首要原因是减少各个行业(特别是钢铁工业等高排放行业)生产中的碳排放。 Moslow 指出,仅钢铁行业就占了全球二氧化碳排放量的约 10%。 欧盟 2030 年框架致力于减少 4% 的温室气体排放,并推动实现可再生能源使用占比达到 32%。 同样,美国承诺到 2030 年将温室气体净排放量降低到比 2005 年减少 50-52% 的水平,并在 2050 年实现净零排放。

CaptionArthur Moslow, Global Electrification Project Manager at Kanthal.转向电气化过程的过渡与这些全球举措相目标一致,旨在减少排放并增加清洁能源的份额。

钢铁行业的高排放量使其成为脱碳工作的关键目标。 然而,用于减少排放的方法可以适用于所有行业。

“钢铁行业的高排放量使其成为脱碳工作的关键目标。 然而,用于减少排放的方法可以适用于所有行业。 为了实现能效更高的系统,需要在能源生产和消耗领域进行大量投资。”

“然而,至关重要的是确保这一转型期间使用的电力来自清洁和可再生能源,以避免只是将排放从一种来源转移到另一种来源”Moslow 强调说。

电气化条件成熟的过程

Moslow 指出了各个行业中电气化改造条件成熟的具体过程。

钢铁:

  • 连续退火线 (CAL)
  • 连续镀锌线 (CGL)
  • 退火及涂层线 (ACL)
  • 退火及酸洗线 (APL)
  • 辊底式炉
  • 步进式炉
  • 推杆炉

制铝:

  • 熔炼炉
  • 保温炉
  • 倾转炉

热处理/汽车:

  • 表面硬化 – 渗碳、碳氮共渗
  • 间歇和连续加热炉(推杆炉、辊底式炉等...)
  • 退火及回火
  • 蓄热式热氧化炉 (RTO) – 用于去除溶剂

玻璃:

  • 玻璃前炉
  • 批量处理

“上述行业的特点是使用大型工业炉。 这些加热炉传统上是采用燃气加热的,现在则是首选进行电气化转型改造的候选设备。这种转型既可以保证能源效率,又能带来环境效益,”Moslow 解释道。

Steps to electrification

The conversion process involves four essential steps:

1. Calculate Electrical Power Requirements: This step involves precise calculations, often aided by CFD modeling, to determine the required electrical power. Moslow emphasizes the importance of ensuring clean energy sources for maximum efficiency.

2. Design Electric Heating System: This phase involves making space for heating elements and designing an electric heating system tailored to the specific process requirements.

3. Remove Old Gas System: Retrofitting the existing system involves removing the gas-fired heating system and making necessary repairs or modifications to the furnace.

4. Install New Electric System: The final step is to install the new electric heating system, ensuring the availability of adequate electrical power.

转型改造过程中的关键利益相关者

在电气化过程中,确定关键利益相关者至关重要。 Moslow 指出,除了主要的客户联系人之外,联络客户的管理层和了解企业绿色举措也至关重要。 除了具体场地的指定联系人之外,还要把推动绿色举措的公司代表一并纳入考虑范围,以确保平稳过渡。

转型改造过程的成功取决于关键利益相关者(包括主要客户联系人、客户管理层和绿色举措牵头人)之间的有效沟通和协作。

”转型改造过程的成功取决于关键利益相关者(包括主要客户联系人、客户管理层和绿色举措牵头人)之间的有效沟通和协作。 无论转型的动力来自全公司范围的绿色举措还是针对特定地点的目标,了解转型背后的动机对于无缝过渡都至关重要,”Moslow 坚持认为。

为什么 Kanthal 是首选

对于要转型到电气化过程的客户来说,Kanthal 是首选。 Moslow 解释了原因。

“凭借品类丰富的金属筒元件、碳化硅加热元件和二硅化钼加热元件,Kanthal 能够以灵活和定制的方式满足各种加热炉需求和温度要求。 这使得 Kanthal 成为成功转型的理想合作伙伴。”

“电加热元件材料的选择对于成功转型改造至关重要。 凭借数十年的经验,Kanthal 拥有非常丰富的材料种类,可满足各种工业过程的温度要求和大气条件,”Moslow 补充道。

Long-term benefits of the transition

The shift to electric processes yields several long-term benefits:

  1. Improved Energy Efficiency: Electric systems can achieve nearly 100% thermal efficiency, significantly reducing energy costs compared to gas systems.
  2. Increased Thermal Efficiency: Electric heaters utilize more heat within the furnace, minimizing losses with exhaust gases.
  3. Precise Temperature Control: Electric systems offer precise temperature control, enabling improved process optimization.
  4. Excellent Temperature Uniformity: Electric heating provides consistent and even temperatures across the entire process, enhancing product quality.
  5. Cleaner, Quieter, and Safer Environment: Electric heaters emit no harmful exhaust gases in the factory, resulting in a cleaner and quieter working environment and enhancing safety.
  6. Zero CO2 Emissions: If the electric heater is powered by renewable energy, then the process effectively becomes emissions-free, aligning with sustainability goals.
  7. Minimal Maintenance: The absence of excessive oxidation and combustion byproducts reduces the need for maintenance and cleaning, which is particularly beneficial in industries like steel manufacturing.

总而言之,向电气化工业过程转型是全球各行业解决环境问题、提高效率、同时减少排放和确保可持续未来的明智之举。