工业自动化复杂工艺流程中的电伴热温度控制技术

　　今年，工业自动化领域再次成为焦点，两大亮点展览会备受瞩目：第20届上海国际智能工业装配与自动化展览会（IATEXPO2023）和工业自动化展（IAS）。展览会展示了自动化装配、传输、机器人集成等领域的创新技术。IAS展还包括智能制造、运动控制、智能传感等主题板块。这些技术在推动工业自动化的发展中发挥着关键作用。然而，电伴热技术可能不太引人注目，但却在许多工业应用中发挥着关键作用。它们确保液体保持适当的温度，提高能源效率，保护设备免受损坏。电伴热技术为工业界提供了一种关键的、可靠的温度控制解决方案，从而确保了生产过程的顺利进行。
　　正是在这个展览会的浩瀚技术海洋中，记者有幸找到了专家徐微分，准备进行一次独家专访。徐微分一直以来都以其专业知识和创新解决方案在电伴热领域崭露头角。她为石油、化工、电力、医药、冶金、食品、船舶、海洋平台等众多行业的客户提供定制化的解决方案，确保管道、阀门、容器、仪表及管线在极端工作条件下保持适当的温度。电伴热技术虽然不太引人注目，但它们在复杂工艺流程温度控制的工业自动化的关键岗位上静默发挥着作用，确保了生产过程的顺利进行。我们期待通过这次专访，探索徐微分如何为复杂工艺流程温度控制的工业自动化开辟新的前景，引领未来的不断发展。请继续关注我们的报道，一同揭示这个不太引人注目但至关重要的技术领域的秘密。
　　徐微分是一位在电伴热领域拥有丰富经验和卓越成就的专家。她拥有同济大学的自动化学士学位和复旦大学的MBA硕士学位，这使得她在技术和管理方面都具备了深厚的理论基础。作为一位领导者，徐微分带领公司研发团队、电伴热应用技术团队和电伴热产品团队，完成了一系列项目的攻关和挑战。？？？
　　2004年，首次国内本土电伴热技术的创新
　　鉴于我国富煤、贫油、少气的能源结构，迫切需要升级煤化工。现代煤化工中煤液化和煤气化技术是两个重要的方向，同时也面临着安全性、稳定性、精确性、高效性等技术挑战。
　　徐微分在煤气化和煤液化的电伴热应用中，参与了一系列关键项目，推动了电伴热在煤气化和煤液化项目中的发展，通过详细的工程分析和现场调查，深入研究了问题的本质，包括温度控制的技术挑战和潜在风险。作为项目总负责人，徐微分果断应用电伴热技术成功解决了装置发电过程中相关介质管道的温度稳定问题，从而提高了装置的运行效率。
　　徐微分在两家能源世界五百强企业的煤液化和煤气化项目中，首次引入电伴热系统解决了温度控制问题。这项技术创新为世界首套百万吨级煤直接液化示范项目和投产2000吨的合成氨煤气化装置提供了关键支持。
　　电伴热技术的成功应用相对于传统的蒸汽伴热方式具有多重优势。首先，它能够提供更高的能源利用效率，因为电能可以直接转化为热能，无需经历蒸汽传输中的能源损失和温度不稳定问题。这一特点在煤液化和煤气化等高能耗过程中尤为重要，有助于减少能源浪费，大幅提高了能源转化效率。
　　其次，电伴热系统的应用在中国的煤化工行业中居于领先地位。不论是在煤气化装置中的控制系统，还是在中试煤制油试验装置中的温控系统优化，电伴热技术都为这些项目提供了创新解决方案。特别是在新兴的煤化工产业中，工艺特殊性使得细节问题变得尤为重要，而徐微分通过技术能力出色地掌控介质温度，有效减少了杂质，提高了整个能源转化率。
　　徐微分电伴热方案的成功，提高了整个的能源的转化率，节省人力、物力、财力的投入。这些项目都是在国内属于首次采用电伴热系统，是国家能源安全战略发展的重要里程碑。
　　2018年，创新改良高效塔式光热熔盐吸热器系统电伴热
　　熔盐吸热器系统是一种在太阳能热发电领域中使用的关键组件，用于将太阳能转化为热能，并进一步将其用于发电。该系统的主要目标是捕捉和集中太阳光的热能，然后将其传递给工质（通常是熔盐），使其升温。这个升温的熔盐可以用于产生蒸汽，然后通过蒸汽轮机产生电力。
　　中国以前以煤发电为主，绿色能源占比比较低，受技术和成本影响，光热项目的商业化应用在全球都处于逐步探索阶段，徐微分和她的团队与光热工程设计团队合作，创新改良了光热发电项目中电伴热熔盐吸热器系统应用，率先解决了高可控性、高稳定性、高输出性的行业难点，让塔式发电站不再不受温差影响，实现了24小时稳定发电。
　　徐微分创新将电伴热技术与熔盐吸热器相结合。在吸热器内部引入电热元件，精确地控制熔盐的温度，提高了系统的可控性。使得太阳能热发电在不同天气和温度条件下稳定地工作。徐微分还改进熔盐吸热器的设计，采用了先进的材料和结构，以应对高温、高压和长时间运行对系统的挑战。这使得系统可以在不断变化的气象条件下保持高效运行，无论是在极寒的冬季还是酷热的夏季。
　　通过大量的实验和优化工作，以确保系统的输出性能最大化徐微分带领团队精心调整了熔盐吸热器的流体动力学特性，使其能够高效地吸收和传递太阳光的热能。这不仅提高了系统的发电效率，还降低了能源损耗。
　　徐微分的电伴热熔盐吸热器系统已经成功应用于国家太阳能热发电示范项目中，实现了清洁电力的生产。这一成就不仅推动了中国光热发电项目的商业化应用，还为全球光热发电技术的发展开辟了新的道路。徐微分的贡献在光热发电领域的技术创新和应用方面不可忽视，为可再生能源领域带来了新的希望。
　　现在，电伴热系统使得塔式光热发电不受温差和技术的影响，正式开启了光热产业发展的序幕。光热电站项目建成投产后，预计可实现年供电量1.983亿度清洁电力，每年可节约标煤6.19万吨，相当于减排二氧化硫约61.89吨、氮氧化物约61.89吨、烟尘约19.84吨、二氧化碳15.48万吨。可以实现稳定的电力输出和良好的调节性能。
　　作为绿色环保项目，发电品质和效率更优于光伏和风力发电。为推进光热产业健康发展，在我国哈密市中长期发展规划中，光热发电总装机500万千瓦，规划时间从“十三五”到“十五五”期间，全力打造百万千瓦级光热发电基地。同时，研究规划发展配套光热装备制造业，为光热产业发展提供支撑。
　　2014年，开创我国常规电厂进军核电调试板块的先河
　　在前文中，我们讨论了能源技术的演进，从煤电到光热发电，再到核能发电。现在，我们深入了解核能发电，这是一种清洁能源技术，利用核反应来生成电能。
　　核能发电利用核能来加热水或其他工质，然后通过蒸汽轮机驱动发电机，将机械能转化为电能。
　　核能发电中的有一个关键系统，称为硼加热系统。硼加热系统是核能供电站的辅助系统，其主要任务是确保核反应堆中的硼酸溶液保持在安全温度范围内，以防止硼酸在低温条件下结晶并堵塞管道，从而维护核反应堆的安全运行。该系统包括伴热带、温度监测和控制系统，以及冗余系统。
　　传统的硼加热系统通常采用进口的304L外护套材质的MI矿物绝缘电伴热带、机械式温控器和导热胶泥等传统方法。然而，这些传统方法存在一些限制，包括效率、可靠性和性能方面的限制。进口材料可能受供应链和配件问题的影响，并且需要更频繁的维护，增加了维护成本。此外，机械式温控器不够精确和可靠，导热胶泥可能在长期使用后老化和破裂，导致传热效率下降或发生故障。
　　随着核电项目国产化的深入推进，对于硼加热系统的国产化以及应用选择也提出了新的要求。徐微分与国内核电工程师合作，进行了深入的探讨，包括硼加热的控制系统、伴热带的材质优化以及导热胶泥的应用等，以满足国内核电项目的需求。
　　为了传统硼加热系统的缺点问题，徐微分率先采用了更先进的PLC冗余控制系统和耐腐蚀性能更好的321外护套材质的伴热带装置。这些创新解决了硼在低温下结晶可能导致的核电设备故障和管道堵塞等问题，确保核电站的安全稳定运行。
　　在红沿河核电站项目中，徐微分深度参与保温伴热设计项目，以确保含硼溶液的管道和设备保持在安全温度范围内。这项工程包括储存溶液的箱体设备、输送溶液的泵设备以及相关管道。不同管道和设备需要根据不同的浓度含硼溶液和温度需求进行保温伴热设计，以防止溶液温度降低时发生失温结晶和设备或管道堵塞。
　　最终，在徐微分的引导和牵头下，国内中广核核电项目采用了数字化集成控制系统，使用PLC进行集成控制，并采用了321外护套材质的伴热带，从而淘汰了精度不高的机械式温控器。这种控制方式具有测量准确、检查方便、控制精度高和查询历史温度趋势方便的优点。硼加热系统采用了分布式结构，包括监视层、过程控制层和现场设备，包括热电偶、热电偶接线箱、伴热缆、伴热缆配电柜、PLC控制柜和上位机等。这标志着我国常规电厂进军核电调试领域的先河。
　　红沿河核电站的6号机组于2022年6月23日实现高质量投产，标志着该核电站的全面建成。这一项目为我国提供了强大的核能发电能力，促进了环保效益提升，为国家双碳战略做出了重要贡献。
　　在工业自动化领域，创新是前进的动力，而徐微分就是这一领域的杰出代表之一。电伴热技术虽然在视觉上不太引人注目，但正如专访中所展示的那样，它在工业自动化的大舞台上发挥了不可或缺的作用。从煤气化到光热发电，再到核电站，电伴热技术的创新应用不断拓展着能源领域的边界，为清洁、高效、安全的能源转换提供了可靠的支持。
　　徐微分的努力和创新精神在这一系列项目中都有所体现，不仅为中国能源安全战略的发展打下了坚实基础，还为全球能源技术的进步开辟了新的道路。她的成就彰显了个人坚持不懈的追求和对技术的深刻理解，同时也鼓舞着更多人在工业自动化领域追求创新，为未来的自动化世界贡献更多的智慧和力量。
　　让我们共同期待着更多像徐微分这样的创新者，为工业自动化带来新的前景，为我们的未来不断创造可能性。在这个看似不太引人注目但至关重要的技术领域中，有着无限的潜力等待被挖掘，也有着无限的机遇等待被抓住。让我们一同揭示这个领域的秘密，探索未来的可能性。