造纸厂里那些原本要白白散掉的热,现在被一台机器接住了。工程师公布了一台1.2兆瓦(MW)的热泵,它能把造纸过程中产生的废热,转化成约248华氏度(120摄氏度)的工业蒸汽。
这台热泵由德国弗劳恩霍夫能源基础设施与地质技术研究所(IEG)参与的研究团队制造,在位于黑森州魏森博恩、由Felix Schoeller GmbH & Co. KG运营的一家造纸厂进行了测试。试验属于欧盟资助的PUSH2HEAT项目。
系统用的正是那些本来会被浪费掉的热量,产出的是工业生产要用的蒸汽。按照该研究所的说法,它每年最多可减少600吨二氧化碳排放。这也意味着,它可以降低对天然气的依赖。
“工业企业需要的是兼顾气候保护、能源供应安全和竞争力的解决方案,”项目负责人Reuven Paitazoglou说,“高温热泵让原本未被利用的能源,能够以经济的方式用于生产。”
从废热到蒸汽,中间发生了什么
工业流程中的蒸汽系统,运行压力远高于大气压,温度也超过212华氏度(100摄氏度)。多数情况下,生产这种蒸汽要靠燃烧化石燃料,尤其是天然气。而化石燃料燃烧会释放二氧化碳和其他温室气体,推动气候变化与空气污染。
为应对这一难题,团队开发了一套两级热泵,能把低温废热“升级”成可用的工业蒸汽。系统先捕集造纸过程中86至158华氏度(30至70摄氏度)的余热,再把它提升到约248华氏度。
在2026年最初约300个运行小时里,这台热泵的平均蒸汽输出约为700千瓦(kW),在约2.3巴压力下每小时产出约1.2吨蒸汽。
研究人员报告的性能系数为2.30。说人话就是:系统送出的有用热量,超过驱动它所需电能的两倍。如果每年运行4000至5000小时,这套装置每年可避免最多600吨二氧化碳排放。与天然气产蒸汽相比,每兆瓦时(MWh)热量大约可减少220磅(100公斤)的二氧化碳排放。
不止造纸厂
这次示范是欧盟资助的PUSH2HEAT项目的一部分,该项目探索工业废热的再利用方式。虽然重点放在造纸和化工生产上,这项技术也可能在制药和食品行业找到用武之地。
弗劳恩霍夫IEG协调了测试的科学部分,并设计了一套监测系统来评估性能。团队还考察了这台热泵如何接入现有的生产流程和蒸汽网络。
Paitazoglou强调了扩大这项技术应用的重要性。“魏森博恩的示范装置,为这项技术未来在其他工业场景中的使用打下了重要基础,”他在一份新闻稿中表示。
满负荷测试于2026年9月开始。团队计划在真实工业条件下对该系统进行为期一年的评估,并在2027年项目结束前做进一步改进。
一台热泵能省下多少天然气、少排多少碳,最终要看它在车间里连续跑上一年之后的表现。魏森博恩这台机器给出的,是第一个可以拿去核对的数字。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.