中國(guó)礦業(yè)大學(xué)新能源材料顧修全課題組合作研發(fā)出高效太陽(yáng)能輔助光熱供蒸氣及重整制氫技術(shù)與裝備。
一、太陽(yáng)能輔助供蒸氣系統(tǒng)
1. 技術(shù)原理
利用中國(guó)礦業(yè)大學(xué)課題組開(kāi)發(fā)的新型集熱納米材料、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)利用太陽(yáng)能將水加熱成180℃~270℃的蒸氣，用作化工合成產(chǎn)品或給家庭供暖。當(dāng)加裝在常規(guī)燃?xì)?、燃煤鍋爐的前端，可以實(shí)現(xiàn)將蒸氣加熱到稍低于燃?xì)?、燃煤所提供的溫度，從而達(dá)到節(jié)約燃?xì)?、煤的效果，也能有力地緩解我?guó)冬季用煤緊張的局面。
2. 技術(shù)優(yōu)勢(shì)
單臺(tái)設(shè)備（造價(jià)45~50萬(wàn)元）占地200m2，日產(chǎn)180℃蒸氣0.8噸。
按照東部地區(qū)每年平均日照時(shí)數(shù)200天核酸，每年可提供蒸氣達(dá)160噸，再以每噸蒸氣200元計(jì)，則每年節(jié)省費(fèi)用32萬(wàn)元。保守估計(jì)2年回收成本。
最大的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在可以與傳統(tǒng)鍋爐結(jié)合使用，利用太陽(yáng)能集熱器作為前端供熱，不僅后端鍋爐和供應(yīng)蒸氣的管路可以繼續(xù)使用，還能克服陰雨天、夜晚缺乏太陽(yáng)能所帶來(lái)的挑戰(zhàn)。
3. 應(yīng)用場(chǎng)景
北方某天然氣供熱廠，平時(shí)燃燒天然氣為城市供應(yīng)暖氣，冬季往往面臨供暖不足的緊張局面，那么嚴(yán)寒天氣只能用電加熱，電價(jià)高昂帶來(lái)成本的急劇提高。采用太陽(yáng)能輔助提供熱量生產(chǎn)水蒸氣，則能有效節(jié)省天然氣及電能，從而減少企業(yè)開(kāi)支。
二、太陽(yáng)能輔助甲醇重整制氫氣系統(tǒng)
1. 技術(shù)原理
利用中國(guó)礦業(yè)大學(xué)課題組開(kāi)發(fā)的新型光熱催化材料、集熱鏡實(shí)現(xiàn)利用太陽(yáng)能將甲醇和水的混合物加熱到280℃以上，使兩者發(fā)生重整反應(yīng)生成氫氣和一氧化碳，去除一氧化碳就可以得到純凈氫氣。當(dāng)加裝在常規(guī)甲醇重整制氫的前端，可以實(shí)現(xiàn)將甲醇和水的混合物加熱具有一定溫度的蒸氣，從而達(dá)到節(jié)約燃?xì)狻⒚旱男Ч?，達(dá)到為企業(yè)節(jié)省能耗的目的。
2. 技術(shù)優(yōu)勢(shì)
制氫成本含設(shè)備折舊費(fèi)用大約為13元/千克，而電解水制氫的成本約50元/千克，甲醇制氫成本20元/千克。
最大的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在可以與傳統(tǒng)甲醇制氫裝備結(jié)合使用，利用太陽(yáng)能集熱器作為前端供熱，不僅后端氫氣和其它氣體的分離純化系統(tǒng)的正常使用，能夠及時(shí)地為廠家合成化工產(chǎn)品或原料藥提供低成本的氫氣，即制即用。加裝太陽(yáng)能輔助制氫的設(shè)備一天產(chǎn)生氫氣2000立方米（合180Kg）。
3. 應(yīng)用場(chǎng)景
北方某制藥廠，過(guò)去利用甲醇重整制氫，需要消耗大量的天然氣用以加熱甲醇使其升高到足夠的反應(yīng)溫度（通常在500℃以上）。我們幫他加裝了前端太陽(yáng)能輔助供熱系統(tǒng)和催化劑材料，不僅降低了反應(yīng)溫度，提高了產(chǎn)氫速率，而且大大地降低了原有設(shè)備的能耗。相當(dāng)于我們的設(shè)備（聚光鏡、反射鏡）將甲醇和蒸氣溫度提升至240℃，再稍微用傳統(tǒng)的天然氣供熱設(shè)備加熱一點(diǎn)點(diǎn)，就可以使設(shè)備反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，能耗下降了接近80%。陰雨天和夜間仍采用傳統(tǒng)燃?xì)馐焦嵩O(shè)備重整甲醇制氫。
三、太陽(yáng)能輔助玉米烘干系統(tǒng)
1. 技術(shù)原理
利用中國(guó)礦業(yè)大學(xué)課題組開(kāi)發(fā)的新型太陽(yáng)能集熱反應(yīng)裝置實(shí)現(xiàn)利用太陽(yáng)能將空氣加熱到120~140℃，使糧食烘干。當(dāng)加裝在常規(guī)糧食烘干機(jī)器的前端，可以實(shí)現(xiàn)將空氣加熱到一定溫度，從而達(dá)到節(jié)約燃?xì)?、煤的效果和為企業(yè)節(jié)省能耗的目的。
2. 技術(shù)優(yōu)勢(shì)
能耗低，幾乎不需要使用任何煤、天然氣或電能；占地面積也能通過(guò)利用曬谷場(chǎng)的空地或屋頂空閑場(chǎng)地實(shí)現(xiàn)；投資小，600平方的場(chǎng)地安裝設(shè)備大概僅需投資60萬(wàn)元，就能實(shí)現(xiàn)日加工糧食30噸的產(chǎn)能要求。
3. 應(yīng)用場(chǎng)景
某玉米烘干場(chǎng)，過(guò)去利用燃?xì)夂娓杉Z食，烘干費(fèi)用大概是0.15~0.18元/公斤糧食。安裝太陽(yáng)能輔助加熱空氣烘干系統(tǒng)以后，幾乎不需要燃?xì)夤?yīng)和電能消耗，日節(jié)省費(fèi)用4000元，半年就已經(jīng)收回成本。
來(lái)源：礦大人
