基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和預(yù)測原理的電解槽優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、鋁電解是一個(gè)高能耗的行業(yè)，隨著世界能源供應(yīng)的日益緊張和人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，國家政策的硬性規(guī)定，低污染、高效能和高度智能控制成為電解鋁行業(yè)工藝技術(shù)發(fā)展的主要方向。
　　 針對(duì)目前電解槽如何節(jié)能降耗的不同實(shí)現(xiàn)思路，本文以中鋁貴州分公司160KA電解槽監(jiān)控系統(tǒng)收集的歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，提出一套電解槽在線優(yōu)化控制策略。首先以電解槽的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)算法，從大量的無序的、高噪聲的電解槽運(yùn)行數(shù)據(jù)中發(fā)掘出能夠反映電

2、解槽狀態(tài)的關(guān)系，結(jié)合工藝專家知識(shí)研究電解槽狀態(tài)體系及各狀態(tài)的診斷依據(jù)，并以此狀態(tài)體系為基礎(chǔ)，推理出不同狀態(tài)下電解槽控制的優(yōu)化策略。通過電解槽工藝系統(tǒng)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗和延長電解槽壽命之目的。對(duì)于氧化鋁濃度的判定采取了有別于以往的只根據(jù)電解槽表觀電阻來推斷濃度的范圍。提出了電解槽狀態(tài)和出鋁量作為影響氧化鋁濃度的因素并結(jié)合槽電阻斜率利用基于正交變換的經(jīng)典線性預(yù)測方法推斷下一時(shí)刻氧化鋁濃度。通過對(duì)電解槽狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷和濃度的范圍預(yù)測在原有槽控

3、機(jī)控制策略上加入模糊推理機(jī)，從而更好的控制加料間隔(NB)和電解槽設(shè)定電壓降低陽極效應(yīng)發(fā)生次數(shù)，使電解過程維持在能量平衡和物料平衡之間，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
　　 該優(yōu)化控制系統(tǒng)于2008年9月開始在中鋁貴州分公司電解鋁廠進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)過三個(gè)月的運(yùn)行和工藝專家的分析，取得較好的效果。對(duì)電解槽槽況、工況判斷的準(zhǔn)確性高于90％；對(duì)氧化鋁濃度判斷的準(zhǔn)確性達(dá)到了95％以上；使電解槽中氧化鋁濃度的相關(guān)性大大提高、陽極地動(dòng)作次數(shù)大大降低，實(shí)現(xiàn)