王丽
摘要：本文根据某公司生产实践情况，介绍了优化电解槽控制参数对降低电耗的作用以及节能效果分析。
关键词：优化,控制参数,节能分析
电解铝生产是电耗大户，据统计某公司2003年吨铝直流电耗为13500k"h，电流效率为93%，因电力费用在铝价成本中所占比例相当可观，尽可能降低电耗，提高电流效率，尤显紧迫和必要。电解铝生产采用的是智能模糊控制技术，本文就优化电解控制参数对降低电耗作理论分析和实践介绍。
一、理论分析
电解吨铝直流电耗率计算公式为
W=2980×U平/η(kW"h/t"Al)
U平—槽平均电压，即要获取较高的电流效率又降低直流电耗，只能降低U平。
W=13500kW"h，η=93%
则U平＝13500×0.93/2980=4.21V
若W=13400kW"h，则U平＝4.18V
通过计算比较，若保持电流效率不变，则电耗降低l00kW"h，U平理论降低0.03V，通过控制槽工作电压，降低U平，从而达到降低电耗的目的。
二、优化控制参数措施
1．降低电解槽设定电压
原控制系统中槽设定电压为4.15~4.16V，现调整为4.11~4.12V，降低了槽工作电压。
2．调整槽效应等待时间
原控制系统中槽效应等待时间为96小时，效应系数为0.32，现调整为120小时。为保证系列电流强度稳定，适当修改槽效应等待时间，避免同时发生多个效应而影响系列电压和系列电流，以保证电解生产的正常控制并节约电能。
3．缩短下料间隔原控制系统中下料间隔为295~300s，现缩短5~l0s。下料过多过少都会影响电解槽的生产，如沉淀多、槽温波动、效应频繁等。通过缩短下料间隔，加大下料量，从而避免发生阳极效应。随着槽自身调节平衡，即通过欠量下料—正常下料—过量下料不断靠近低浓度，并且控制效应的发生以达到节电的目的。
三、优化控制参数实践
上述各项控制参数指标是在一定的理论基础上获取的，但电解铝生产是一个复杂的物理化学过程，由于受生产条件等外界因素的影响，随着上述控制参数的调整，实践中，为保证获得高的电流效率、电解槽内的物料平衡和能量平衡，其他技术指标要作相应的调整。除对控制参数作调整外，还在现有的理论基础之上为电解槽分子比、铝水平找到了合理的调整标准。槽电压降低后，为降低槽体热损失，加厚了阳极上部氧化铝覆盖料以保持热平衡。在调整参数头一周内，效应比以前有所增加，但通过智能模糊技术和电解槽自身的调节平衡作用，一个月后电解槽运行平稳，节能效果显著。
具体实践过程包括：修改计算机控制的全部电解槽设定电压；修改全部电解槽效应等待时间；修改全部电解槽下料间隔；保证供电系统稳定，及时更改部分槽的效应等待时间；适当调整电解槽的分子比和铝水平并加厚阳极上的覆盖料；对不适应或不稳定的电解槽再分析后再调整，直到能满足生产要求。
四、节能效果分析
控制参数调整后，连续4个月槽平均电压都达到了U平=4.16V，效应系数由原来的0.32降低到0.21，电流效率平均为η=93.1%，则降低电耗
△W=195kW"h
该公司现年产量为10.06万吨，电价为0.289元kW"h，则一年可节约费用566.93万元。
五、存在的问题
1．降低槽电压可节省电能，但是过度的降电压，则会使电流效率降低，所以电解槽电压只应在不影响电流效率的情况下，尽可能降低。
2．调整参数后，电解针振增多，这是因为槽电压偏低，电解槽电流分布不均造成局部过热，而引起槽电压不稳定的现象，但由于有槽控机巡检，可及时发现这种不正常现象而予以纠正。
六、结论
电耗和效率作为电解生产的两个重要指标，随着工艺过程的改善，几乎是同时得到提高的，但目前在电价较高的情况下，应以降低电耗为主要目的。