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

1、鋁電解是一個高能耗的行業(yè)，隨著世界能源供應(yīng)的日益緊張和人們環(huán)保意識的不斷增強，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。
　　 針對目前電解槽如何節(jié)能降耗的不同實現(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)和實時數(shù)據(jù)為研究對象，提出一套電解槽在線優(yōu)化控制策略。首先以電解槽的實時數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，采用數(shù)據(jù)驅(qū)動算法，從大量的無序的、高噪聲的電解槽運行數(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)化實現(xiàn)節(jié)能降耗和延長電解槽壽命之目的。對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)測方法推斷下一時刻氧化鋁濃度。通過對電解槽狀態(tài)的準(zhǔn)確判斷和濃度的范圍預(yù)測在原有槽控

3、機控制策略上加入模糊推理機，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行試驗，經(jīng)過三個月的運行和工藝專家的分析，取得較好的效果。對電解槽槽況、工況判斷的準(zhǔn)確性高于90％；對氧化鋁濃度判斷的準(zhǔn)確性達到了95％以上；使電解槽中氧化鋁濃度的相關(guān)性大大提高、陽極地動作次數(shù)大大降低，實現(xiàn)