探析铝电解槽停、限电的应对措施及指标核算

探析铝电解槽停、限电的应对措施及指标核算

李晨

包头铝业有限公司 ，内蒙古包头市， 014000

摘要：电解铝生产是名副其实的耗能大户，电解铝生产所需的电力消耗占了全国电力消耗的近10%，为完成国家节能减排目标，部分地区采取停、限电方式限制电解铝能耗和排放量。当今资源日趋紧张，部分电解铝企业很可能面临问断性的停、限电，如在停限电期间措施不当造成电解槽运行恶化，企业可能会面临巨大损失，因此企业很有必要提前做好电解槽停、限电期间的应对措施，使停、限电造成的损失减少到最低程度。本文就此内容展开分析。

关键词：铝电解；停、限电；应对措施

某电解铝厂于2010年12月30日至2011年1月7日先后停电12次、限电3次，由于限电期间采取了合理有效的生产技术条件，制定了合理的控制操作制度，使停、限电造成的损失减少到最低程度，电解槽在限电后运行平稳，依然取得了较好的生产技术经济指标。

一、限电期间技术条件调整

1.1能量补偿

采用全电压补偿，限电期问停净化减少散热。停电半小时：电压上调150mV，补偿时间：散热电压1.7*0.5/0.15=5.7小时；负荷由220降至140kA半小时：电压上调150mV，散热电压1.7*（1-烟气散热0.5）*0.5/0.15=2.8小时；从实际运行来看，在确知停电时间后提前加上补偿电压效果更好；在电解质水平整体较高情况下，可适当缩短补偿时间，防止电解槽能量过剩，炉帮化空。

1.2NB间隔

停限电期间电解槽槽温下降、电解质对氧化铝的溶解性能变差，下料问隔应适当延长3~5s，以便控制下料量，避免电解槽炉底产生沉淀。

1.3两水平

（1）电解质、铝水平都低于要求范围的电解槽：以补偿电压为主，铝量不作调整；加强电解槽的保温工作；先进行电解质热调，待槽温度上升后再补充电解质块。

（2）高铝水、低电解质的电解槽：以下调铝水平为主，辅助补偿电压；待槽温度上升后再补充电解质块。

（3）沉淀较多、低电解质的电解槽：以调整下料间隔为主，辅助补偿电压，小幅度调整铝量；加快电解质的热调力度，防止沉淀增加。

（4）出铝后电压摆的低质电解槽（炉膛不好的）两种槽型：正常的电解槽（没有发红等异常现象），以补偿电压为主，铝量暂时不作调整同时控制好下料量，加快补充电解质；有过发红等异常现象的或是高龄电解槽维持目前的状况，控制摆动幅度，铝水平暂时不作调整，但要控制下料量防止沉淀进一步增加。

二、停限电期间管理规定以及应急物资和工器具管理

2.1停限电期间管理规定

（1）电解槽低电流运行期间加强值班管理，各科室、各电解厂及车间每日必须安排专人值班，全体管理人员和技术骨干必须保证手机24h开机。

（2）各电解工区及时调整电解槽技术参数，转入低电流运行控制方案，并组织人员加强电解槽巡检力度，确保不出现异常现象。

（3）加强劳动纪律管理，机组故障期间，有关人员不得请假（特殊情况，须报应急领导组批准，做好工作安排与交接），杜绝迟到、早退、睡岗现象。

（4）增加设备巡检频率，及早发现设备缺陷，将事故隐患消灭在萌芽状态。

（5）加强对槽况不好的电解槽的维护，严格工艺纪律，严格按照电解槽低电流运行技术参数控制，保障生产平稳

（6）加强效应管理，采取各种措施杜绝同时发生3个以上（含3个效应发生，杜绝系列电压、电流的急剧波动，防正对整流机组及电解槽的剧烈冲击。

（7）加强电解槽低电流运行期间的安全工作，加大安全检查力度，安全环保科及有关安全管理人员现场24h值班，防止各类违章事故的发生。

（8）做好抢修期间的物资、工器具的充足供应以及人员的准备工作。

2.2应急物资和工器具管理

1）应急物料准备

每个工区效应棒2000根，冰晶石20t，氧化铝

20袋（按物资调配程序）。

2）应急工器具准备

每个工区停槽工具2套，防漏护板1套，电解

质调整桶2个（由工区准备）。

3）物资调配程序

接到停限电指令→汇报公司相关领导一启动

本预案一通知电解厂（或车间）一工区申请调运物

资一生产管理部门批准调动。

三、指标核算以及预案详细措施

指标损失核算

由于停限电对电解生产指标造成较大影响，如产量减少、电流效率下降、效应增加、平均电压升高、氟盐损失增加等，需对指标进行核算。以某217ka系列为例，从2010年12月30日开始限电，至2010年1月10日共停电半小时12次、限电半小时3次。

3.1产量损失

停、限电造成减产：0.3355*6*217*0.933*260/1000=105.9吨；限电造成减产0.3355*1.5*217*0.933*260/1000=26.5吨；降、升电流过程造成减产：6吨；合计产量损失：105.9+26.5+70.6=203吨

3.2电流效率

停限电后数天内电解槽槽温低、氧化铝溶解性差、阳极效应多、电流效率下降。

3.3效应增加

本月截正到1月11日，阳极效应系数平均为0105次/槽.日，比限电前0.05次/槽.日高0.055次/槽.日。效应增加使平均电压上升、氟盐损失增加、效应杆使用量增大，生产成本上升。

3.4平均电压升高

为保持能量平衡、补偿停限电期问能量损失，在限电后设定电压上调150mV。停电半小时：电压上调150mV，补偿时间：散热电压1.7*0.5/0.15=5.7小时；负荷降至140kA半小时：电压上调150mV；散热电压1.7*（1-烟气散热0.5）*0.5/0.15=2.8小时：能量补偿使平均电压升高：150*（5.7*12+2.8*3）/24/31=15.5mV；效应增加使平均电压升高：0.055*11*30*2/60/

31/24=0.8mV；合计平均电压上升：15.5+0.8=16.3mV

预案详细措施（480kA以上）

（1）原材物料到位（冰晶石，效应棒准备到工区）。

（2）按标准加好保温料，杜绝大面冒火、阳极裸露、塌壳等现象。

（3）按要求盖好炉门、槽罩板，做好电解槽保温工作。

（4）加强电压巡视，防止低电压造成压槽，电压按系列电流自动保持，不进行极距调整。

（5）控制效应时间,发现效应立即熄灭。

（6）电解质水平、铝水平、电解质温度分子比按技术规范有利于槽况稳定的上、下限值保持。

（7）电解作业区加强对保温料、两水平的监测。NB间隔延长3~5s，电解槽计算机自适应控制，槽控机系统要根据电流变化情况，及时调整其标准电流，当电流由490kA每降低2kA即调整一次标准电流，该项工作由电解厂（或车间）负责。

（8）提高换极、出铝速度，不允许多台槽盖板同时打开，保持热量平衡。

总结

某电解系列在停、限电期问经过适当的能量补偿，调整好两水平、NB问隔等技术条件，严格执行限电期问工艺制度和操作制度，避免了由于电解槽趋冷导致电解质溶解氧化铝的能力变差、槽底产生大量沉淀、电解槽伸腿大、出现炉膛不规整等限电后遗症。限电至今将近一年，电解槽生产平稳，各项经济技术指标良好，将停、限电损失降至最低，取得了较好的效果。电解铝行业是我国有色金属行业的重要牵引，不过，在资源节约型社会的倡导下，需要停限电来节省能源消耗，希望各大铝电解厂家，参考本文。