Избор на държава/регион и език
TRUMPF Hüttinger

Трансформация от фосили към електричество

Помагаме Ви за електрифицирането на Вашите промишлени процеси на нагряване.

Необходимостта от пренастройване от фосилни към електрически енергоносители (F2E) става все по-очевидна, тъй като електрифицирането на промишлени процеси, базирани на фосилни горива, е една от най-важните стратегии за избягване на CO2. Вече съществуват различни електрически концепции на нагряване. Всяка изисква специфични електрически или електромагнитни системи за електрическо захранване. TRUMPF Hüttinger предлага за целта пълния спектър от електрически захранвания – от генератор на постоянен ток до микровълнов генератор. Така ще откриете решения, които ускоряват Вашия път към декарбонизацията и Ви помагат да постигнете Вашите амбициозни цели по отношение на устойчивостта.

Електрифициране на промишлени процеси

1. CO2-неутрално производство на ток

например чрез слънчева и вятърна енергия.

2. TRUMPF Hüttinger Power Conversion Systems

Нашата серия TruConvert предлага гъвкави решения за множество акумулаторни приложения.

Към продукта

3. Електрическа мрежа

Токоразпределение към частни крайни потребители и промишлени консуматори.

4. TRUMPF Hüttinger Power Supplies

Със своите постояннотокови, средно- и високочестотни, и микровълнови генератори TRUMPF Hüttinger осигурява ток с нужната честота и мощност.

Към продукта

5. Електрифициране на промишлени процеси

Плазмена обработка на:

  • Фиксиране на азот (вкл. производство на NH3)
  • Плазмена пиролиза на метан, която позволява производството на H2 с тюркоазен цвят и/или алотропни форми на въглерода като напр. графити, въглеродни нанотръби (CNT), фулерени и диаманти
  • Производство на C2H2
  • Рециклиране на CO2
  • Управление на отпадъците

Примери за приложение на преминаване от фосили към електричество (F2E)

Дооборудването на съществуващите газови и маслени горелки е гореща тема в отраслите на промишлеността като напр. метал, цимент или газ. В зависимост от материала за преработване, трябва да се реализират точно дефинирани процесни параметри като температура,
температурни диапазони, налягания, дебити и т.н. За създаването на тези специфични за приложението процесни условия могат да се използват различни типове плазма.
Всеки тип плазма се нуждае от специални честоти на възбуждане за запалването и запазването на плазмата.
Плазмените методи могат да се използват за различни приложения на F2E, като напр.:

Стопяване на метали
Стопяване на стъкло
Химически методи
Стопяване на алуминий
Фиксиране на азот
Производство на цимент
E Fuels (Power to X)
LoHc (liquid organic hydrogen carrier)
Управление на отпадъците
Рециклиране на CO2

Продуктово портфолио на TRUMPF Hüttinger

Потенциалът за електрифициране на промишлените сектори в Европа се оценява на ок. 800 TWh/a. Най-големият дял се пада на химическата, хартиената, хранителната, стъкларската и керамичната промишленост.

Генераторите в нашето продуктово портфолио предлагат спектър на мощността от мощност на постоянен ток до GHz с изходни мощности до множество стотин kW. С тях Ви предлагаме решения, които ускоряват Вашия път към декарбонизацията и Ви помагат да постигнете Вашите цели по отношение на устойчивостта.

Електрическо захранване на процесите за трансформацията от фосили към електричество (F2E)

Всяка работеща с електричество концепция на нагряване изисква специфични електрически или електромагнитни системи за електрическо захранване. TRUMP Hüttinger предлага пълния диапазон от електрически захранвания – от генератор на постоянен ток до микровълнов генератор

Научете повече

Концепции на нагряване от фосили към електричество

Диелектрично RF нагряване

Диелектричното нагряване, наречено още високочестотно нагряване, е метод за нагряване на изолатори или диелектрици, при който те се излагат на високочестотни електромагнитни полета. Нагряването възниква благодарение на взаимодействието на високочестотните полета с диполните молекули в материала. Молекулите опитват да се адаптират към бързо растящото електрическо поле, поради което се трият една в друга и създават топлина поради вътрешното триене. Този процес е особено ефективен в материали с висока диелектрична константа като напр. вода или пластмаси. Диелектичното нагряване често се използва в промишлени приложения за сушене, загряване или стопяване на материали. TRUMPF Hüttinger предлага много широк диапазон от високочестотни, мощни генератори и съгласуващи усилватели (т.нар. Matchbox). По желание на клиента можем да определим параметри и за съответни апликатори.

Твърдотелните микровълнови генератори използват полупроводникови компоненти, за да генерират микровълни. Генераторите произвеждат високи интензивности на облъчване при много високи честоти, които възбуждат (диполните) молекули (напр. вода, пластмаси, стъкло, керамика, пяна и т.н.) до трептене. Вследствие на тези трептения възниква триене и топлина, която нагрява обработвания материал (детайл). В сравнение с традиционните магнетронни генератори, твърдотелните генератори на TRUMPF Hüttinger са по-прецизни и по-ефективни. Те позволяват по-равномерно нагряване и намаляват ненужните загуби на енергия. SSPG микровълновите генератори на TRUMPF Hüttinger са пулсиращи (30 ns) и благодарение на Frequency sweeping или превключване на честотата позволяват високо адаптиране към специални и често нерешими досега задачи, свързани с нагряването.

Индукционно нагряване

Благодарение на средночестотен мощен генератор, т. нар. външна верига (съгласуване), и метален индуктор, в електрически проводящ нагревателен елемент (напр. студен графитен тигел) се генерира средночестотно магнитно поле или в самия обработван материал (детайл) – електрически вихров ток, който от своя страна (подобно на съпротивителния процес на нагряване) има загуби поради взаимодействието с атомите на метала и следователно нагрява материала. Характерно и особено предимство е, че няма директен контакт на индуктора с нагревателния елемент или обработвания материал. TRUMPF Hüttinger има подходящите електрически захранвания за разнообразни приложения и може да реши специфични за клиента постановки на въпроса при определянето на параметрите на нагревателната система.

Плазмено базирано нагряване

Plasma Burner Torch:

Днес в много промишлени методи се използва пламък, получен от природен газ, за да се генерира топлина от процеса. Състоялите се международни конференции за климата се договориха за достигане на определени температурни граници и за силно поскъпване в целия свят на методите, генериращи CO2, а следователно след няколко години с тях вече няма да могат да се изпълняват рентабилно гореспоменатите задачи, свързани с нагряването. 

В много промишлени процеси на нагряване може да се използва принципно различен метод на нагряване (диелектично, съпротивително, индуктивно нагряване, вж. предходните примери). В някои други процеси няма действителна, универсална алтернатива на „пламъка“.

Тук решението може да бъде плазмено базиран пламък (Plasma Burner Torch). През тръбна конструкция (0,05 m - 1 m или по-голям диаметър) при атмосферно налягане се пропуска работен газ (H2, CO2, N2, O2, аргон, въздух, ...). Този газ, посредством средночестотно - високочестотно индуктивно внасяне на мощност, се възбужда в специална външна конструкция безконтактно до плазма или плазмен пламък. Интересното при това е, че гореспоменатият работен газ може да се „рециклира“, т.е. да се върне рециклиран в процеса, и въпреки произведената топлина в пламъка, в действителност нищо да не „изгаря“ при този метод.

Понастоящем TRUMPF Hüttinger разработва електрически захранвания на процесите и мощни свързващи системи, които скоро ще заменят произведената от пламъци от природен газ топлина чак до мегаватовия диапазон. Те ще намерят разнообразно приложение напр. в производството или рециклирането на метали, в химическата и стъкларската промишленост. 

Съпротивително нагряване

Електрически постоянен или променлив ток действа в нагревателен елемент (индиректно) или в самия обработван материал (детайл). Вследствие на електрическото съпротивление възниква съответно нагряване. При това, в зависимост от разположението, може да се постигне много хомогенна характеристика на нагряването с много стабилен контрол на температурата. TRUMPF Hüttinger използва тук предимно DC (постояннотокови генератори), които могат да бъдат много добре регулирани.

Бъдещето е електричеството!

Въпреки че съществува огромен натиск на разходите върху инвестиционните разходи (e-CAPEX) на електрическите нагревателни системи в сравнение с фосилните нагревателни системи, мерките за данъчно облагане на CO2 водят до рязко нарастване на фосилните производствени разходи (f-OPEX). Това води до съкращаване на времето за постигане на рентабилност (tbreak-even). Все пак времевият хоризонт на постигане на рентабилност зависи от съответния F2E процес и е между 5 и 10 години.

Контакт
Dr. Gerd Hintz
Industry Manager Industrial Heating
Имейл
Сервиз и контакти