首钢吉泰安自主研发高质量电热蓄能材料助力绿色冬奥

发布时间:2021-03-17 08:45:40

3E1F45701A5EFA0DB039BD285611F705.jpg

日前,首钢吉泰安新材料公司自主研发的铁铬铝合金电热丝,成功应用在冬奥会张家口山地新闻中心及周边清洁供热设施中,首钢“钢花”牌高质量电热蓄能材料助力“绿色冬奥”。

作为北京2022年冬奥会非竞赛场馆,张家口山地新闻中心在云顶大酒店现有场馆的基础上改建而成,总占地面积约1万平方米,其中建筑面积约4000平方米,主要包括新闻发布厅、记者工作间、通讯社用房、场馆服务功能用房等。为了给张家口山地新闻中心、云顶大酒店及周边地区清洁供热,实现当地风电可再生能源的高效利用、治理与改善环境污染,张家口市在崇礼区二道沟热源厂实施煤改电工程。此工程乃冬奥76个重点项目之一,参战各方全力以赴;其中,沈阳世杰电器有限公司中标110kV固体电加热蓄能设备,这是一种充分利用夜间谷价电和弃风电采取固体储热方式的大功率新型热源,具有大规模和超大规模城市区域24小时连续供热能力,可完全替代燃煤、燃气、燃油锅炉,使用过程中不产生任何废气、废水、废渣,实现二氧化碳零排放,促进节能环保。

据了解,这种“高电压等级大功率固体储热电锅炉”,对核心材料电热丝的质量要求极高,即:无需变压器,直接在110kV电压等级下工作,实现大功率电热转换和大容量蓄热。吉泰安公司党委书记、董事长、总经理李刚告诉记者,吉泰安凭借在蓄能炉核心材料——电热转换材料方面持续进行自主研发和技术创新的优势,与沈阳世杰公司建立了长期稳定的合作关系,十余年来始终是其可靠的新材料研发、供应商。因此,在2020年7月份,接到二道沟热源厂煤改电工程这个冬奥会配套项目的中标任务后,世杰公司与吉泰安开展了沟通对接,共同为冬奥精品工程提供高标准、高质量的优质服务。世杰公司领导表示:“与首钢吉泰安合作,质量有保证!”

从技术研发到生产工艺,吉泰安公司对产品质量的把控,始自源头。与世杰公司启动工程项目设计方案同步,吉泰安公司在规格、功率、牌号、选型等方面迅速组织开展电热丝的技术攻关与生产准备工作。

吉泰安技术开发部部长杨庆松带领研发团队,攻克了尺寸精度细、化学成分范围窄、表面负荷要求高、生产批次质量必须保持一致等诸多技术、工艺难题,成功研发出符合工程项目和大型蓄能炉要求的铁铬铝合金电热丝。随即,在该公司市场部、质量部、拔丝作业区、炼轧作业区等单位的密切合作下,分批组织生产、供货,赶在去年11月份供暖季前,将吉泰安自主研发、生产的200余吨首钢“钢花”牌铁铬铝合金电热丝产品,应用于张家口市崇礼区城区二道沟热源厂煤改电项目110kV固体电蓄热炉设备,实现销售收入600余万元。

在采访中了解到,这种大型固体电热蓄能炉不同于一般家用立式、长方形的取暖设备。其体型有数层居民楼那么大,根据需要甚至可以更大。如此空间体量,犹如一个巨型“魔方”。其外立面是一层平铺的蓄热体——砖红色的耐热砖,里面则是平立相间、层层铺排的耐热砖。在每块耐热砖的缝隙间,埋上核心部件材料——绕成弹簧状的电热丝,这种形状有助于收集热量、减少空间占用。而耐热砖平立相间铺排所形成的蜂窝状空间,正是弹簧状电热丝的“家”。耐热砖和电热丝的有序、均匀分布,使热量传导到“魔方”的每一个角落,实现充分蓄能。

据吉泰安公司副总经理陶科介绍,此次电热丝供货任务最大的特点是必须确保大型固体电热蓄能炉,达到与110kV高压线直接连接的高安全性和高可靠性。在110kV高压条件下,如果大型蓄能设备不具备高电阻性能,高压产生的巨大电流将会使全部导电线路烧毁于瞬间。因此,吉泰安研发生产的直径仅3.2mm的电热丝产品,突破了电热转换及热储能过程中的大功率技术瓶颈,其核心技术含量在于它具备高电阻特性:材料自身既能承受高电流负荷,又能耐受能量转换之间超千度的高温,在高压条件下,可安全有效地将电能转化为热能。概括而言,一是可直接连接高压大电流,性能安全;二是高效转换电能,实现清洁供热;三是利用峰谷电价差储能释能,提升当地电网平衡调控能力。

陶科进一步介绍,耐热砖的层数取决于总供热量的需求,因此,“魔方”可以因地制宜、因需制宜,改变大小。此次吉泰安供货的四座5万kW大型固体电热蓄能炉,每座相当于一栋三层居民楼那么大,共使用了200吨电热丝,如果将它们完全抻直,大约有1750公里。“长度既长,同时还能保证电阻值的稳定性,我们用的就是首钢品牌的技术含量”,世杰公司相关技术人员对吉泰安的产品给予充分肯定。

首钢产品助力,“魔方”稳定运行。谷价电时段,四座大型固体电热蓄能炉会把热能充分储存起来,然后通过暖气管道,源源不断将其输送到张家口山地新闻中心、云顶大酒店和周边地区的千家万户,为150万平方米的房屋建筑提供冬季清洁取暖服务。此次吉泰安公司助力“绿色冬奥”、助力张家口市风电可再生能源当地消纳与清洁供暖,创出了“奥运品质”的发展佳绩。

作为国内最早研发电热蓄能材料的企业,吉泰安公司经过多年积累与创新,凭借快速响应市场需求的科研实力、高效的生产能力、优良的产品质量,已稳居国内清洁能源供热行业“龙头”材料供应商地位。首钢“钢花”牌电热丝、电阻丝产品,也已发展成为国内电热蓄能市场最具影响力的著名品牌。继供货张家口冬奥配套清洁供热项目之后,吉泰安目前正在为华北、东北地区的反季节新建电加热蓄能炉持续供货。该公司领导表示,将坚持“深耕”国内大功率电热储能市场领域,力争为推动压煤减霾、节能减排、加大清洁能源供应再添助力。