电解铝厂电气设备节能技术的应用探析

电解铝厂电气设备节能技术的应用探析

曹程凯

河南中孚铝业有限公司 河南 巩义 451200

摘要：在钢材镀镉工艺中，主要有电镀镉和电刷镀镉两种技术。电镀镉与其他电镀金属相比，优点在于便于焊接、耐盐分环境和碱性物质、不会产生大量的腐蚀产物、不易产生氢脆现象。虽然电镀镉层对于钢铁等基材的保护具有诸多益处，但在实际生产过程中不可避免地会出现大量的含镉废水。含镉废水具有脂溶性、毒性和生物富集性，容易造成对生物和环境的镉污染，损坏人体的骨骼和脏器器官。目前，较为成熟的处理含镉废水的工艺方法有化学沉淀法、吸附法、漂白粉氧化法、铁氧体法、离子交换法等。然而，各种方法均有一定的缺陷，镉废水处理的研究仍然在不断地深入探讨之中。

关键词：电解铝厂；电气设备；节能技术；应用探析

引言

电气自动化技术在人们的生产生活中有十分广泛的应用，且随着近年来信息技术的发展，电气自动化技术获得了更好的发展，在各行各业中的应用更为有效和广泛。节能减排理念近年来在电气自动化工程中得到了十分广泛的应用，这促使电气自动化设计越来越重视节能设计，这对促进电气自动化工程高效发展起到了十分重要的作用。就现阶段电气自动化工程中的节能设计来说，无论是设计理论知识还是实践经验均取得了很好的成效，在进一步落实环境保护和促进经济发展中的作用日益凸显。基于此，进一步明确和掌握电气自动化工程中的节能设计技术应用要点与策略尤为关键，必须给予充分的重视。基于此，本文对电气自动化工程中的节能设计技术应用要点作如下的论述。

1电解铝厂电气设备

在铝电解生产工艺方面，提出基于改进生长神经气算法，研究了电解铝液中Fe和Si含量的特征，构建阈值机制实现对铝电解数据实时监督和预警模型；提出在铝电解中应用集成电路技术提高稳流效果同时有效降低能耗；为实现非线性工业过程小故障的监测，基于重构的故障隔离方法提出了一种基于核函数非线性学习方法。上述生产工艺奇异性数据的监测大多采用离线数据分析，缺少应对大规模工艺数据流的挖掘算法，无法同时处理生产过程产生的大量在线数据，生产过状态及存在问题无法准确识别。此外，在数据流聚类算法中，包括传统的GHNG算法通常固定参数而非根据数据特点采用自适应参数学习。针对上述问题，为提高数据流监测准确性和模型稳定性，本文提出一种实时监测生产工艺过程奇异数据和自适应聚类方法。

2电解铝厂电气设备损耗问题

2.1缺乏对设备的维护

电解铝厂的大部分设备都会涉及到电能、热能，这种类型的设备本身就比较容易耗损，并且在使用的过程中，非常容易出现各种问题。因此对于设备来说，电解铝厂是需要定期维护的。但是在实际的生产中，为了降低成本，电解铝厂缺乏对设备的维护，导致设备出现故障、老化等，加大了能源的损耗。出现这种情况最主要的原因是电解铝厂缺乏专业的维护团队。大部分电解铝厂都是让设备的操作人员来对该设备进行维护。但是操作人员本身工作非常累，无法做到定期对设备进行维护。

2.2设备运行不规范

电解铝厂设备的节能降耗情况与发电企业的实际效益直接相关，节能降耗越好，则效益越高。但是，根据目前国内电解铝厂的实际情况，许多电解铝厂在能耗管理方面依旧存在诸多问题。部分人员没有对相关指标进行全面记录，且对于设备运行中发生的能耗问题未能及时发现，例如：所选设备型号、材料数量等不符合实际需求，导致电解铝厂电气设备能耗增加。此外，电解铝厂的诸如空气压缩机、变压器、风机水泵等许多设备在运行时反复工作或做无用功，造成电气设备的无效工作，使得电气损耗不断增加。

2.3缺乏相应的意识

部分电解铝厂的职工以及管理人员缺乏节能降耗的意识，在工作的过程中，为了产出更多的电力，而消耗了比较多的电气资源。电解铝厂本身是一个电力生产机构，很多人认为在电力生产机构节能降耗是没有必要的。在这种情况下，电解铝厂的电气耗损逐年上升，导致我国整体的电气产量其实并没有大幅度的增加。

3电解铝厂电气设备节能技术的应用

3.1合理选择无功补偿设备

因为功率因数偏低会导致用户的用电成本有所增加，为有效确保无功功率处于平衡状态，需要结合实际情况来选择最为合适的无功补偿设备。考虑到无功补偿设备在选择时需要考虑较多的因素，为此在实际选择时要严格遵循相关的原则，确保无功补偿设备有充分的适用性。总的来说，无功补偿设备选择时要遵循三方面的要点。一是若使用电容器来实现补偿目的，则要根据参数来确定电容器容量。二是考虑到以往的补偿电容器中的电容器分担方式有一定的局限性。为此，在节能设计理念下，为实现最佳的补偿效果，可以采用集调节平衡、定位准确及适应面广泛的一体化切投方式。三是在安装无功补偿设备时，最好是就地安装，直接完成补偿，这样可以最大限度减少线路上的无用功传输，对实现节能效果有十分大的裨益。

3.2做好运行管理

电解铝厂需要做好运行管理，保证在运行过程中贯彻节能降耗的理念。比如运行过程中，大都需要大量地使用辅机，部分电解铝厂在不需要调节器的时候，降低调节器的端电压，从而降低电力损耗。但同时也要注意，这种方式会加大机器出现故障的可能性，操作人员需要十分小心。此外，在运行管理方面，还要做好对职工的监督，保证每位职工按规范流程操作。防止不规范的操作导致的能源耗损。对于无人的办公室，需要关闭其照明设备。如果发现没有关闭，加大对当事人的处罚力度，加深其对节能降耗的认识。

3.3控制设备铁磁损耗

尽管铁磁损耗在电解铝厂中不可避免，但可通过相应的方法和措施，以降低其带来的电气损耗。过去，电解铝厂会通过阻止载流导体间形成闭环，以减少交变磁场中的铁磁损耗，但在长时间运作的电解铝厂的使用中所起到的效果并不明显，并未起到应有的节能降耗作用。但如今，电解铝厂可通过对非磁性材料和复合材料的使用，降低铁磁损耗。使用非磁性材料的零件作为导体硬件，能够减少铁磁电气损耗，并能在开放导体、电抗器等具备强交流磁场的空间内减少支撑胶合板的运用，同时还可以对传输线路的长度进行适当增加，加大钢结构中心与母线之间的距离。使用更为先进的新型复合材料，在钢结构表面附加一层保护膜作为绝缘层，以实现降低铁磁损耗的目的。该材料的铁磁损耗会随着温度升高而降低，增大磁芯的磁导率，但在高温下绝缘层会发生分解进而失去降低损耗的作用。因此，在选用降低铁磁损耗的方法时，需要结合电解铝厂的实际情况，选用合适的方法，有效降低铁磁带来的电气损耗。

3.4优化电气设备，改进节能技术

优化电气设备的根本目的是减少能源消耗，这也是改进节能技术的前提。电气设备在运行过程中难免出现无功电流，这会显著增加电能消耗，造成电力资源浪费。因此，应不断优化电网设备，防止出现无功电流，浪费资源，在安全稳定运行的前提下实现节能环保。同时，运用节能技术能提高电力资源的利用率，减少电力资源的整体消耗。

结束语

电气自动化技术的应用对实现电力生产、输送及供应的自动化控制有重要的作用，应用效果越来越显著。目前来看，节能设计已然成为推动电气自动化更好发展的强有力手段，实际应用时可以取得良好的效果，今后要进一步加大研究力度，以此掌握更多有关电气自动化系统节能设计的知识。

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