
2025 年 3 月,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《全國碳排放權(quán)交易市場覆蓋鋼鐵、水泥、鋁冶煉行業(yè)工作方案》,標(biāo)志著鋁冶煉行業(yè)正式納入全國碳排放權(quán)交易市場。
2025年9月,生態(tài)環(huán)境部公開了《2024、2025年度全國碳排放權(quán)交易市場鋼鐵、水泥、鋁冶煉行業(yè)配額總量和分配方案(征求意見稿)》,對鋁冶煉行業(yè)而言,標(biāo)志著碳約束從隱性成本轉(zhuǎn)為顯性壓力,倒逼產(chǎn)業(yè)重構(gòu)能源結(jié)構(gòu)、技術(shù)路線和市場格局。
對鋁冶煉行業(yè)的影響
技術(shù)升級倒逼,聚焦 “生產(chǎn)工藝優(yōu)化”,從源頭降能耗減排放。技術(shù)創(chuàng)新是節(jié)能降碳的核心抓手,覆蓋電解、熔煉、陽極制備等關(guān)鍵環(huán)節(jié),重點(diǎn)突破 “高能耗、高排放” 瓶頸。未來,鋁冶煉工藝將呈現(xiàn)“原生鋁低碳化、再生鋁高端化”的雙軌趨勢:原生鋁通過 “綠電 + 惰性陽極” 實(shí)現(xiàn)深度脫碳,再生鋁通過 “精細(xì)化分類 + 高效精煉” 提升產(chǎn)品附加值,最終推動鋁工業(yè)從 “高碳高耗” 向 “綠色低碳” 轉(zhuǎn)型。
01
電解環(huán)節(jié):通過低溫電解與惰性陽極技術(shù),減少過程排放
首先,通過優(yōu)化電解質(zhì)體系,將電解過程中的電解質(zhì)溫度從傳統(tǒng)的 950℃降至 850℃,直接減少電解槽的熱輻射、熱傳導(dǎo)損耗,顯著提升能量利用效率。據(jù)行業(yè)測算,該工藝可使電解鋁生產(chǎn)能耗降低15%-20%。其次,相比傳統(tǒng)碳陽極,惰性陽極(如 Cu-Ni-Fe 合金、SnO?基陶瓷)不參與電解副反應(yīng)、無陽極消耗,可完全消除傳統(tǒng)碳陽極氧化產(chǎn)生的 CO?排放,配合能量流優(yōu)化與余熱回收技術(shù)(如集中回收電解過程中產(chǎn)生的中高品位余熱,用于原料預(yù)熱、輔助設(shè)備供電等),進(jìn)一步降低全流程能源浪費(fèi)。
02
熔煉環(huán)節(jié):通過工藝優(yōu)化,提升燃燒效率,減少廢氣排放
蓄熱式熔鋁爐應(yīng)用
采用蓄熱式燃燒系統(tǒng),通過成對燃燒器交替切換,回收高溫?zé)煔庥酂幔ㄅ艧煖囟葟?800℃降至 150℃以下),熱效率提升 30%-50%,燃料消耗降低 20%-40%;搭配脈沖燃燒、富氧燃燒技術(shù),進(jìn)一步減少不完全燃燒損失。
氧化鋁煅燒低碳改造
推廣機(jī)械蒸汽再壓縮(MVR)技術(shù),替代傳統(tǒng)鍋爐,減少95% 的煅燒排放;研發(fā)氫煅燒、電煅燒技術(shù),徹底替代化石燃料。
03
煙氣與污染物治理:末端減排與監(jiān)測
多污染物協(xié)同處理
針對電解鋁排放的 SO?、氟化物、顆粒物,采用 “干法吸附 + 袋式除塵 + 脫硫塔” 組合工藝,SO?去除率達(dá) 98% 以上。

眾所周知,鋁具有眾多的優(yōu)點(diǎn),例如無限的回收利用能力等,因此而成為世界上常用的原材料之一。這里以電解鋁為主進(jìn)行展開,電解鋁就是通過電解得到的鋁。電解鋁工業(yè)生產(chǎn)采用氧化鋁融鹽電解法,即以冰晶石為主的氟化鹽作為熔劑、氧化鋁為熔質(zhì)組成多相電解質(zhì)體系。
電解鋁工業(yè)對環(huán)境影響較大,屬于高耗能、高污染行業(yè)。電解鋁生產(chǎn)中排放的大氣污染物有二氧化硫、氟化物、顆粒物、瀝青煙、二氧化碳等。
針對國家對環(huán)保監(jiān)管力度的加強(qiáng),電解鋁企業(yè)作為環(huán)保排放的重點(diǎn)行業(yè)單位之一,積極采取措施,改善和穩(wěn)定排放物達(dá)標(biāo)。想要在這一領(lǐng)域獲得成功,做到科學(xué)治理、用數(shù)據(jù)說話,使用精準(zhǔn)的測量技術(shù)是必不可少的。
面臨的挑戰(zhàn)
電解鋁冶煉生產(chǎn)是一種高耗能的過程,而且會產(chǎn)生大量廢氣。《鋁工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》明確規(guī)定了鋁工業(yè)企業(yè)大氣污染物排放限值、監(jiān)測和監(jiān)控要求,包括:顆粒物、氟化物、二氧化硫等。
此外,消耗碳電極時(shí)產(chǎn)生的二氧化碳和一氧化碳?xì)怏w;鋁生產(chǎn)過程中極高的燃燒溫度也可能導(dǎo)致氮氧化物含量升高。二氧化碳是引起溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w。氮氧化物和二氧化硫是形成酸雨的主要物質(zhì)。而在排放過程中會產(chǎn)生大量煙塵,形成空氣中的顆粒物,引起PM2.5的影響。
企業(yè)必須定期對所有的這些參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測和分析,并且根據(jù)需要進(jìn)行煙氣處理的優(yōu)化。只有這樣,才能確保遵守嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī),并確保電解爐的工作效率。
專業(yè)的事交給專業(yè)的設(shè)備,此時(shí),對于電解鋁廠,選擇合適的煙氣測量儀器就顯得尤為重要。它應(yīng)該是穩(wěn)定的、準(zhǔn)確的、全面的、方便的。
Testo 解決方案
德圖 testo 350 便攜式煙氣分析儀是進(jìn)行專業(yè)煙氣分析的理想工具。本儀器可用于優(yōu)化陽極爐運(yùn)行、監(jiān)測吸附反應(yīng)器和控制相關(guān)限值。
傳感器優(yōu)勢

針對陽極爐,需要測量的參數(shù)如下:O2、CO2 (IR)、CO和SO2。testo 350的分析箱擁有六個(gè)插槽,可以自由放置CO、SO2、CO2 (IR)、COlow、NO、NOlow、NO2 和 H2S 氣體傳器。
用戶可以自行更換所有氣體傳感器和其他的配件。六個(gè)煙氣組分傳感器中,O2傳感器固定于第四個(gè)插槽位置,可以持續(xù)記錄重要的測量參數(shù)。
此功能具有重要的意義,因?yàn)樵谳^低的O2值水平下,煙灰的形成會影響鋁的質(zhì)量。而在高濃度 CO 情況下,testo 350由于配置了新型抗干擾 SO2 傳感器,可以準(zhǔn)確測得 SO2 濃度,更有利于企業(yè)了解排放濃度。
同時(shí),CO2 也是引起溫室效應(yīng)的重要原因,需要了解其濃度。德圖NDIR的CO2傳感器,配置在 testo 350中可以一起測得CO2濃度。在測量高濃度固定污染源廢氣時(shí),可以使用傳感器單槽稀釋和全槽稀釋的功能,防止高濃度氣體對傳感器造成的損傷,以完成本次測量任務(wù),且測量結(jié)果不會受到影響。
不懼高粉塵 高濕度

因?yàn)閺U氣中的粉塵含量很高,因此在測量過程中,須使用帶有前置粉塵過濾器的工業(yè)探針。過濾器可以保護(hù)測量探針和儀器免受污染。

根據(jù)測量持續(xù)時(shí)長和燃料水分含量的不同(例如:鋁生產(chǎn)使用的天然氣),testo 350除了內(nèi)置的帕爾貼預(yù)處理功能外,在煙氣水含量比較大的情況下,還可以選擇外置的煙氣預(yù)處理器。內(nèi)置和外置預(yù)處理器同時(shí)使用,可以盡量減少高濕廢氣對測量結(jié)果的影響。
操作便捷設(shè)計(jì)可靠

testo 350 藍(lán)色版包含手操器和分析箱兩大部分。手操器是 testo 350 藍(lán)色版的顯示和控制設(shè)備,可以從設(shè)備上移除下來。手操器擁有彩色圖形顯示屏,測量值會清晰地顯示在上面。所有的測量技術(shù)都裝載在分析箱內(nèi)。分析箱自帶內(nèi)存,測量數(shù)據(jù)可以從分析箱傳輸?shù)绞植倨髦小?/span>
如有需要,幾個(gè)分析箱可同時(shí)連接至一個(gè)手操器進(jìn)行控制。作為手操器的替代選項(xiàng),用戶也可使用電腦或者筆記本進(jìn)行操控。在經(jīng)過程序化后,分析箱可以獨(dú)立執(zhí)行測量和數(shù)據(jù)存儲的工作。
這將大大提升您日常測量工作的效率。所有的測量數(shù)據(jù)可以先存儲在儀器中,然后傳輸至電腦進(jìn)行保存和存檔。僅需使用testo EasyEmission 軟件即可,該軟件非常實(shí)用。所有的測量數(shù)據(jù)也可以在現(xiàn)場就直接打印出來。當(dāng)然還可以將350數(shù)據(jù)通過485適配器傳輸給中控系統(tǒng)。
儀器擁有堅(jiān)固的外殼,集成了防撞保護(hù)。由于設(shè)計(jì)堅(jiān)固,基本可以避免因?yàn)閮x器臟污所導(dǎo)致的設(shè)備停機(jī)。封閉的腔室可以保護(hù)儀器內(nèi)部不受環(huán)境臟污的影響。
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