降低330kA电解槽综合交流电耗的措施

文/张志勇，中铝山西新材料有限公司电解一厂

引言

电解铝最近几年发展速度很快，它是我国我民经济发展的产业之一，目前铝电解产能已经达到4000万吨。在2014年铝产量是2751.24万吨，实际开工率不到70%。高能耗环节的电解成为电解铝企业最大的成本因素，虽然其交流电耗随着技术与工艺的改进得到明显下降，但是我国节能减排要求很严格，其能耗下降速度无法满足环境变化的需求，电解铝行业必须开展降低能耗、保护环境的活动。文章对330kA电解槽综合交流电耗控制进行系统的分析，探讨降本增益的措施。

1　330kA铝电解槽综合交流电耗的组成

1.1　电解用电

电解用电与实际电解生产电耗、停槽空耗以及整流效率息息相关，将电流效率按照91.5%进行预算，目前整流效率是96.7%，吨铝电耗为437KW乘以每小时，停槽十多台，吨铝空耗是59KW乘以每小时，实际电解吨铝用电是13724KM乘以每小时。

1.2　动力用电

电解生产外的所有用电，包括厂房照明用电、生活用电、外来企业用电、除了电解生产外的其他车间成产用电。将电流效率按照91.5%进行预算，动力用电吨铝消耗是331KM乘以每小时[1]。

1.3　由六台整流机组提供电解用电部分

电解系列回路主要由280台电解槽串联构成，电解系列电压相当于280台电解槽总电压之和。电解槽电压包括阳极电压、阴极电压、极化电压、电解质压降以及母线压降五部分[2]。

1.3.1欧村变线损

每天线损消耗电量是36658KM乘以每小时，吨铝电耗是57KM乘以每小时。

1.3.2电解线损电量与空耗电量

电解线损电量是因为电解直流电回路消耗的电量，这个部分用电量是无法避免的，但是停槽短路口压降能设定到最小值，也就是240MV[3]。

2　降低综合交流电耗的相应措施分析

2.1　降低动力耗电

通过对各车间用电情况分析，使用动力用电的车间安装计量表，企业应该尽可能控制电量，积极寻找节约用电的办法。根据以上分析可知道线损是无法避免的，没有下降的空间。运行电解槽的母线压已经下降到5MV之内，基本再没有下降的空间。动力用电中，公用车间与供料净化车间是耗电大户，占据总动力用电的74%。供料净化车间采用一工频、一变频的运行方式，与传统的两工频、一变频方式相比较，吨铝节省用电69KM乘以每小时，这也没有太大的下降空间。目前铸造车间铝水进量比较少，比两台保持炉运行节省将近一半的电量。公用车间是三台空压机运行，每天的气压达到0.58MP，但是在实际生产中，0.45MP就可以满足生产的正常运行，所以，这块具有较大的节电空间。

首先，采用连续性打料方式降低空压机的用电量，在打料的过程中，改变空压机的运行方式，在空压机里面装置变频机，这样就减少了空压机因为反复卸载导致的电量浪费。其次，改变厂房照明方式。结合实际工作需求，根据我国厂房照明要求，对厂房的照明设施进行改进与优化，应该采取间隔照明方式，不仅大大减少电量的浪费，与相关照明要求相符合，满足生产需求。最后加强用风管理，仔细检查全厂动力风的泄漏情况，加强监督管理，电解车间不可以使用风管进行卫生打扫，从而减少用风量。

2.2　降低电解槽压降

铝压降中有阳极卡具压降、母线压降，停槽短路口压降有再下降的可能性。母线可以采用焊接方式将其固定，降低该处压降，由9MV下降到3MV。对于阳极卡具压降可以采用导杆打磨的方式，对水平母线进行擦拭等方法，加强班组管理，使得阳极卡具压降有效降压，对阳极卡具压降与立体母线压降进行改善与优化之后，这两处的压降由原来的15mv下降到10MV之内。

企业可采用在复合片两侧加焊加强板槽的方法，来降低复合片连接的压降，这种方法可以有效降低该处的压降。经过实际测量，采用在复合片两侧加焊加强板槽的方法后，每组阳极复合片连接处的压降下降到1.5MV,全槽下降了36MV电压。最后，降低铁碳压降。不同浇筑铁水的成分，就会造成铁碳压降值产生很大的差距，需要定期对浇筑铁水的成分进行抽样检查，确保浇筑铁水成分最优，保证浇筑质量，这样才有效降低铁碳压降。

2.3　优化电解工艺控制

根据实际生产的具体情况，以下进行工艺的具体优化措施。

第一，将在产铝由15D撤到20吨之内，根据最近停槽铝进行估算，目前槽铝在产铝是27吨，每台槽出铝量要增加500千克。延长氟化铝加工生产的间隔时间，将分子比值由15D内上调到目标值，温度控制在955，幅度差在5%左右。撤铝的过程中开始进行降压，将噪声值与温度值控制在目标范围之内，将电压每天下调5到10MV。

通过对影响铝电解槽综合交流电耗的原因进行分析与探究的基础之上，优化工艺以及积极研究相关措施，各项指标都到达了预期的效果，并取得了良好的经济效益。从某个月份来看，铝电解槽综合交流电耗下降了500KW，动力用电下降了30KM，进过采用一系列措施与方法，已经到达了理想效果。

3　结束语

本文通过对330KA铝电解槽综合交流电耗的原因以及组成进行深入的分析与研究，提出了关于330KA电解槽降低电耗的具体措施，经过实践取得了理想效果，达到了较好的指标。要想保证低电压低能耗生产，就要保持330KA铝电解槽内铝量不能大于20吨，由于很多因素都会影响电压，所以，平衡能量是基础与前提，然后在进行适当的调节。在爆炸焊片两边通过采用加焊复合片的方式，有效降低了铝与钢压降。此外，通过对铝导杆和水平母线进行擦拭与打磨等方式对铝与铝之间的压降进行有效的控制，为低能耗生产创造有利的条件。

【参考文献】

[1]胡占营,曹永峰.内蒙古某公司330kA铝电解槽系列节能降耗的生产实践[J].轻金属,2016,(03):18-22.

[2]黄前斌,郭志华.浅谈降低330kA电解槽综合交流电耗的措施[J].企业科技与发展,2015,(11):87-89.

[3].宁夏能源铝业400kA铝电解系列成为中电投金牌电解系列[J].有色冶金节能,2014,30(04):62.