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電解鋁節能技術范文1
關鍵詞:節能;數字機房;傳輸
目前我們國家電力能源短缺現象日益突出，節能降耗已經成為全社會關注的熱點。未來幾年我國廣播電視將進入一個快速發展期，預計今后廣播電視傳輸機房數量會越來越多，規模也會越來越大，機房能耗將十分巨大。機房的高耗能，造成了全社會能源的巨大浪費。在此背景下，提出在機房中引入綠色IT理念，以建設綠色節能機房為目標，將低碳經濟、節能減排理念引入新機房的建設，促進降低能源消耗水平，減少二氧化碳等溫室氣體的排放。我們國家制定的國標GB50174-2008對機房節能建設提出了要求，規范中明確指出:“為規范電子信息系統機房設計，確保電子信息系統安全、穩定、可靠地運行，做到技術先進、經濟合理、安全適用、節能環保。
1節能機房的設計思路
近些年數字技術發展突飛猛進，我國能源的消耗非常巨大，作為廣播電視的傳輸機房，怎么響應國家的節約能源的號召，建設具有節能特性的綠色機房就顯得非常具有實際的現實意義。建設綠色節能機房主要是滿足以下幾個方面:首先是提高機房的可靠性;要考慮機房的可持續發展，為以后的發展保留空間;要響應國家的節能減排號召，盡量節省能源;機房的設計要能夠實現機房高效管理;要設計成為以人為本的機房環境。綠色節能機房規劃設計主要考慮以下幾個方面的內容:1)首先是選擇機房的位置，我們在機房建設前期不僅要考慮機房所處的地理位置，還要一起考慮建設機房內部的整體環境。為了保持機房的氣密性，節能機房應該考慮采用雙層窗戶，這樣會使機房有良好的氣密性，防止機房內外溫度的差異比較大，從而可以減少空調的耗能量，這樣可以達到節能目的。2)在機房建設時，房屋建設的時候一定要考慮為機房外墻增加比較好的保溫層，這樣可以使機房的溫度保持相對的穩定，減少機房的內外溫差造成空調的工作量。3)在機房電力供應選擇方面，一般機房都是多路供電，首先要考慮利用太陽能、風能等可再生新能源，利用這些綠色能源為機房提供電力供應。4)機房空調系統的安裝設計比較關鍵，最好采用電制冷和自然冷卻相結合的方式，安裝時要考慮當地室外溫度情況，選擇合理的空調方案。5)在進行機房的設備布置時，要根據機房的結構和設備的安裝情況盡量科學合理布置，使機房內的設備分布科學，機房內各處的溫度盡量分布均勻。6)機房內線纜在施工安裝時要科學合理，布線要規范整齊，不能雜亂無章。
2機房節能技術
傳輸機房內設備包括傳輸設備、監視設備、空調、配電柜、UPS電源、照明裝置等，這些裝置是機房的主要用電設備，所以重視這些設備的節能降耗就非常重要了。
2．1機房空調的節能選擇
機房的溫度對電子設備的影響非常大，溫度過高或過低都將使設備容易發生故障。當前所有的傳輸機房都會安裝大功率的冷熱空調，所有空調的能耗都比較大?？照{是機房溫度控制最重要的設備，它的功能就是控制并保持著整體機房的溫度，一定要采用新型的節能空調，使機房的溫度保持相對恒定，這樣就可以使機房設備的故障率明顯降低。
2．2機房新型智能熱交換系統
據權威統計，數字電視傳輸機房的電耗，空調能耗一般占機房能耗的20%～45%，有的甚至高達60%以上。因此，在保證傳輸設備正常運行的前提下，節能首先要從空調著手。目前傳輸機房的保持溫度設備為空調器，由于機房設備比較多，發熱量較大，在室外溫度高時，就采用空調冷風運行模式。在室外溫度較低時，就利用自然室外的自然冷空氣，室外冷空氣通過空氣對流交換的原理和室內熱空氣進行交換，并根據室內的溫度情況控制空調運行或關機。因此，在室外溫度較低時，依靠智能換風系統的運行，可以關閉空調或減少空調的運行時間，滿足機房設備正常運行，達到節約電能的目的。新型通風系統設備主要特點是:具有除塵功能。該設備系統通過過濾網，濾除灰塵和雜物，通過通風管道排到機房外，系統也可以自動檢測防塵網堵塞，啟動自動除塵裝置，清潔過濾網上積累的灰塵和雜物，提高機房內環境潔凈度和設備的節能效果，降低維護成本。本裝置除排塵風道彎管設置在機房外，其它都設置在機房內部，不會降低機房的防盜性能。出風口可根據實際環境需要安裝自動除塵裝置，系統可根據需要設定自動除塵的條件，除塵裝置自動清潔。據初步統計加裝導風裝置的節能系統其節能效率提升20%以上。運用先進的制冷及熱交換技術，在室外低溫的季節或時段，將室外低溫新風引入機房，替代空調機調節機房溫度是效果最好的機房空調節能方案。在傳輸機房內安裝通風機組和排風機，當室外溫度低于設定的臨界溫度的時候，由主機按設定程序通過空調機外設接口停止所有空調的運行，同時順序啟動使用的送排風機，將室外的干凈的低溫空氣引入機房，達到降溫的目的。如果與空調實現聯動，在達到通風機組運行的條件時關閉空調，代替空調為機房調節溫度，節約電能和延長空調壓縮機的使用壽命。
2．3風交換技術
現在比較節能的另一種保持機房溫度的方式是風交換節能技術。具體做法是依靠通風設備將機房內的熱量迅速的向機房外排出，將室外的冷空氣引入機房，有效地降低機房內部溫度。在室內外溫差大的地方可利用機房外的自然空氣作為冷源，對室內環境進行冷卻。當室外溫度較低時，關閉空調，通過風節能系統將冷空氣經過濾后引入機房對設備進行散熱，從而減少空調使用時間，節約電能。在冬天寒冷季節，如果有發射機房，可以將發射機房的熱量通過排風口傳送至傳輸機房，使傳輸機房的溫度不會過低。
2．4機房電源節能技術
機房電源設備主要是開關電源、UPS、蓄電池，它們的主要功用是將市電轉化為機房設備所使用的電源，同時UPS和蓄電池可以濾掉電源的高頻干擾，同時起到穩定電壓的作用，此外UPS還具有斷電保護的功能，防止突然斷電影響機房設備正常工作，蓄電池可以保證斷電時使用直流電設備的正常供電。UPS的供電效率越高，那么其能耗就越低。模塊化電源管理技術就是從機房整體供電入手，將供電系統從集中供電向分散供電轉變，通過控制功率模塊的開通與休眠，使電源模塊輪流供電，將功率模塊的備份方式從熱備份變為冷備份，減少處于輕載狀態下運行的模塊，會有效降低整體電力消耗。
2．5機房照明的節能
機房照明節能設計時要考慮機房的空間和設備擺放位置，在保證機房照度標準和照明質量的前提下，盡量減少照明系統中的能量損失。機房主要照明光源采用高效節能熒光燈，燈具采用分區分組來進行控制，對于無人的照明場所，可以關掉部分光源，以節省能源。機房照明一定要盡量選用LED照明?，F在LED燈具具有使用壽命長、節能環保等優點。所以要盡量安裝LED進行照明，其節電率達到67%，對機房的節能減排有積極的意義。
3機房設備的擺放與線纜的鋪設要科學合理
數字電視傳輸機房在設備安裝前要仔細計算機房的面積，要將設備進行合理擺放，做到設備擺放合理有序，還要考慮今后機房的發展做好合理的規劃，使機房內各處的溫度分布均勻。在機房布線時候一定要將連接線布放整齊，整齊的布線也可以提高散熱效率。同時，合理布線能夠減少維護人員的工作量，易于維護和管理。
4結論
電解鋁節能技術范文2
關鍵詞：綠色建筑；電氣設計；節能
綠色建筑以最節約能源、最有效利用資源的方式，建造最低環境負荷情況下最安全、健康、高效及舒適的居住空間。從這個角度，電氣節能設計顯然成為綠色建筑最重要的部分。順序分析電能的傳輸及應用環節，可以把電氣節能設計思路覆蓋到以下方面。
1 供配電系統
供電配電系統設計時，應滿足電能質量的要求，主要包括：減少供電電壓的偏差，降低三相低壓配電系統的不對稱度、將供配電系統的諧波抑制在規定范圍內。
（1）使用節能型變壓器。尤其應選用空載損耗低的節能型變壓器，正確選擇變壓器的變壓比和電壓分接頭。
（2）降低系統阻抗，合理選用導線材質和界面，當供電距離較遠時應計算至用電末端的電壓降。
合理選取無功補償措施。10（6）KV及以下的無功補償宜優先設置就地補償，并在配電變壓器的低壓側集中補償，且功率因素不宜低于0.9.高壓側的功率因素指標應符合當地供電部門的規定。
盡量使三相負荷平衡。特別在低壓側，單相負荷宜分配到三相上，降低三相配電系統的不對稱度。
（3）采用抑制諧波措施。在供配電系統中諧波產生的根本原因是由于非線性負載所致。當電流流經負載時，與所加的電壓不呈線性關系，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產生。在平衡的三相系統中，由于對稱關系，偶次諧波被抑制，只有奇次諧波存在，所以我們抑制諧波主要是抑制奇次諧波。在民用建筑中產生諧波的主要用電設備有水泵、風機、電梯、空調、電子設備、變頻裝置等。對于大型的非線性負載宜就近采用濾波器、諧波吸收器等措施抑制諧波。選用的氣體放電燈光源應采取就地無功補償措施。在變配電所的低壓集中自動補償柜中，應設置具有抑制諧波功能的電抗器。諧波使配電系統產生了附加的諧波損耗，大量的3次諧波流過中性線時會使線路過熱甚至發生大火。
2 電機
電機是感性負載，它會帶來滯后的無功電流，在網絡中途徑高壓低壓線路，輸送至電氣設備端尾，加大了輸送過程與變壓器的功率消耗。我們在設計當中，就要增強供電配電網絡的功率因素，可以在系統運行的過程中對設備進行就地補償，或者在供電配電網絡中加入電容器柜來進行集中無功補償。電機運行效率隨負載大小波動而變化，電動機在額定運行時效率最高，功率因數最高；輕載運行時效率降低、電機的電能浪費較大；空載時功率因數甚至降到0.3 以下。盡量避免電機空載或輕載情況發生，從而提高電機效率和系統的功率因素。電動機的全壓啟動電流為額定電流的5～7倍，電網損耗和沖擊都很大，采用變頻調速，可在低頻啟動時大大減少電動機的啟動電流，降低損耗。同時，由于變頻器中有直流電容器的隔離作用，使輸入側的功率因數接近于1，電動機的勵磁無功電流由電容器提供，可以節約電網容量。所以，節能的一個重要的方面就是選擇合理的電機容量，以最大可能的避免出現電機空載或者輕載的情況。
3 照明
照明設計是實現綠色建筑電氣節能的關鍵環節，通過高質量的照明設計可以創造高效、舒適、節能的建筑照明空間。在保證照度標準和照明質量的前提下，盡可能減少照明系統中的能量損失，最有效地利用電能。
3.1 公共部位照明
公共場所部位的照明采用高效光源、高效燈具和低損耗鎮流器等附件，并采取其他節能控制措施，在有自然采光的區域設定時或者光電控制。
根據《住宅建筑設計規范》GB50368-2005 10.1.4條的強制性規定，住宅公共部位的照明應采用高效光源、高效燈具和節能控制措施。在設計燈具光源時，除特殊用途外，不宜選用白熾燈光源，宜采用節能光源。例如高效的三基色熒光燈、LED光源等。氣體放電燈具應采用節能型電感鎮流器或電子鎮流器。
3.2 內部空間照明
首先，靈活選擇照明方案。照明分為一般照明、局部照明和混合照明 3 種，應根據不同設計對象靈活選擇。其中一般照明可結合局部照明，對于大型空間，實施分區照明。對于照度要求高的場合，利用一般照明加局部照明加強照明效果，實現按需布置、保證照度。照明電源線路應盡量采用三相四線制供電，同時設計三相對稱照明負載以減少電壓損失，減小中性線電流。
其次，合理選擇照度標準。選擇照度必須與視覺環境相適應。民用建筑（含居住建筑、公共建筑）的照度標準、照明均勻度、統一眩光值、顯色指數、照明功率密度值等均應符合 GB50034-2004《建筑照明設計標準》所規定的相關標準值。合理的照度值和優良的照明質量形成的光環境可以提高工作效果和改進人們的心情，要綜合考慮照明系統的總效率。
然后，選擇高效光源和節能燈具。在照明設計中，燈具的選擇要依據房間的用途、使用的環境、光源的分布等各方面的條件，一般情況下應使用直接照明和開啟式燈具照明，盡量選用使用效率高、維修簡單方便的節能型燈具。燈具選擇上，選用高反射率高純電化鋁作為底反射器，變質速度較慢的材料（玻璃）作為控光器的燈具，以減少光能衰減?？蛷d、臥室等可以選用開啟式燈具。如果在廚房等煙塵比較多的環境下我們就應該選擇防塵密閉式燈具。在廁所，浴室等異常潮濕的地方，我們就應該選擇防水燈具。在樓梯間、走廊等人們生活經常走動但是并不需要長時間照明的地方，應該選用聲控開關控制的燈具等進行照明。
4 總結
在倡導節能，提倡環保的今天，“綠色建筑”將會越來越快的融入到的生活每一個角落。在實施綠色建筑設計過程中，電氣設計的健康、綠色、節能是切實貫徹綠色建筑設計規范的重要方面，是實現綠色建筑的重要保證。因此，我們應該注重電氣節能技術的發展，通過建筑物將“綠色”理念傳播之千家萬戶。
參考文獻：
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電解鋁節能技術范文3
“綠色鍍膜技術”的研制，是我國電鍍行業的一次技術革命，將有效改變我國電鍍行業資源消耗高、污染嚴重的狀況。
一、綠色鍍膜技術的主要特點
綠色鍍膜技術是指真空離子鍍膜、磁控濺射鍍膜、蒸發鍍膜、離子注入、離子清潔等多項真空復合鍍膜技術的集成，涉及真空、機械、光電子、材料改性、表面工程、控制等光機電控一體化多學科領域。
綠色鍍膜技術最突出的優點是鍍膜生產過程及鍍制的產品對環境友好。綠色鍍膜技術工藝流程簡單，不需要消耗銅、鎳、鎘等貴金屬，不使用強酸、強堿和氰化物、鉻酐等有毒有害化學品，污染物（特別是重金屬、氰化物）排放少；水耗較低，只需少量循環冷卻用水。同時，還可提高鍍制產品的質量，增加鍍膜品種，實現節能、減排、降耗、增效的目的。
綠色鍍膜技術相對于傳統化學電鍍在節能減排方面具有絕對的優勢。以年鍍30萬只17英寸鋁合金汽車輪轂生產線為例，采用綠色鍍膜技術可節水90萬噸，節電760萬千瓦時，減少污水排放110萬噸，減少銅、鎳等重金屬消耗近200噸，價值3000萬元，鍍膜成本只是電鍍的1/3。
二、綠色鍍膜技術樣機實際應用效果明顯
綠色鍍膜技術樣機已開始在汽車燈具、汽車輪轂、電子信息產品零部件鍍膜領域中得到實際應用，效果明顯。
汽車燈具綠色鍍膜樣機經過在實際應用中的不斷完善，已經推廣了55套。一汽集團、一汽大眾、上海大眾、上海通用公司、東風集團、上汽集團、北京汽車工業公司、湖北神龍、哈飛汽車、安徽汽車、沈陽華晨汽車、江蘇彤明等主要中高檔轎車燈具鍍膜均有該系列樣機生產的產品，涉及紅旗、奧迪、奇瑞、寶來、捷達、標志307等系列車型的燈具產品。
2008年1月，我國第一臺汽車鋁合金輪轂綠色鍍膜裝備在廣州華泰鋁輪公司投入使用，改寫了我國汽車輪轂真空鍍膜裝備依靠進口的歷史，避開了國外專利技術，解決了制約我國汽車輪轂出口歐美市場的瓶頸。經機械工業表面覆蓋層產品質量監督檢測中心168小時的銅加速醋酸鹽霧試驗（CASS試驗），輪轂表面未出現腐蝕現象，保護級別達到最高級10級。試驗鍍制的奧迪A6L汽車輪轂已經裝車實際運行3萬多公里，效果良好。
2007年5月，我國第一臺電子信息產品零部件綠色鍍膜工業裝備樣機問世。采用柱靶和柱弧源360°方向旋轉輻射鍍膜，可以鍍制應力較低和更厚的薄膜。進行了鎂合金筆記本電腦外殼和塑化手機殼等零部件鍍膜工藝試驗,解決了電阻率、高溫抗蠕變和散熱等問題。通過鍍電磁防護膜層（EMI），可以大幅度提高電磁屏蔽性能，降低和防止電磁波輻射危害。
三、推廣綠色鍍膜技術的建議
目前，我國電鍍行業約有15000多家電鍍廠，每年排放約4億噸含重金屬的電鍍廢水，5萬多噸固體廢物，資源浪費和環境污染十分嚴重。因此，在我國加快推廣“綠色鍍膜”這一節能減排、清潔生產技術顯得尤為必要。
（一）加大對國家工程中心的支持力度
2007年11月，經科技部批準，依托蘭州交通大學和蘭州大成自動化工程有限公司組建了“國家綠色鍍膜技術與裝備工程技術研究中心”，這是我國鍍膜行業第一個國家工程中心。建議有關部門加大對該工程中心的支持力度，進一步提高技術創新能力和水平。
（二）組織實施綠色鍍膜技術示范工程
將綠色鍍膜技術的應用列入清潔生產、循環經濟試點范圍，有關部門在年度投資計劃中，分不同地區和領域，安排一批綠色鍍膜技術應用示范工程，發揮示范工程的帶動和引導作用。
（三）對推廣綠色鍍膜技術給予一定的政策傾斜
對采用綠色鍍膜技術對原有電鍍生產線進行改造的投資項目，建議財政給予一定的資金獎勵或補助。將綠色鍍膜技術裝備列入節能節水、環境保護專用設備企業所得稅優惠政策目錄，對使用該技術裝備的企業給予減免所得稅的優惠。
（四）加大環境執法力度
電解鋁節能技術范文4
關鍵詞：鋁電解 多功能機組 結構組成 載荷 橋梁主架
1、引言
目前國內的電解鋁行業較為發達，在大型預焙電解槽這種高效率裝備出現之后，國內個大型的企業都紛紛將其進行引進，將其作為企業競爭最重要的設備之一，可以極大的提高企業的生產效率降低企業的生產成本。在上述背景下，需要較好的掌握電解鋁多功能機組的結構組成原理以便于更好的使其正常工作且做好相關的維護工作。目前生產電解鋁多功能機組的企業主要有法國的ECL公司、德國的NOELL 等公司，這些公司的產品不論是在產品質量還是在市場占有率上相對于其他品牌都具有很大的優勢。鋁電解多功能機組在國外相關方面的研究已經相對較為成熟，并且在指導實踐生產中得到了較為廣泛的應用。而我國對電解鋁多功能機組的研究起步相對較晚，這嚴重的阻礙了電解鋁多功能機組的研究和開發設計以及應用推廣等工作。由于涉及到我國較多的從事電解鋁行業的企業，因而加強對電解鋁多功能C組的相關的研究可以在很大程度上促進電解鋁多功能機組的應用推廣，提高整個行業的生產效率。通過對電解鋁多功能機組的結構與功能和相關工作原理的研究能夠在很大程度上促進相關科研人員結合本國本企業的實際情況對上述機組進行改進提高企業的生產效率降低生產成本，提高企業的核心市場競爭力。
2、鋁電解多功能機組結構
鋁電解多功能機組的大車一般采用的箱軌雙梁橋架結構。主梁和端梁之間通過銷軸進行定位，且采用高強度的螺栓進行連接，不僅連接性能好且裝配也十分的方便。運行采用的6輪支撐，雙邊單向驅動，采用的是三合一的減速器；并且具有懸掛緩沖裝置，車輪采用的是垂直輪加水平輪導向的方式。并且還具有預防脫軌的預防措施。大車主要以下的主要組成部分：包括運行機構和橋架以及絕緣葫蘆和各種供氣裝置等。在電解鋁多功能機組中，工具小車是其核心組成部分，一些關鍵的處理裝置都安裝在工具小車上，工具小車采用的單輪支撐雙邊單項驅動方式，其采用的也是三合一的減速器；并且沒有相應的緩沖裝置，車輪也是采用的6輪支撐，雙邊單項驅動的方式，具有運行平穩較為安靜的特點。并且為了更加安全還安裝了預防脫軌的裝置。一般將出鋁小車側掛在主梁之上，并且采用三合一的減速電機驅動方式，沿著主梁軌道運行。防磁吊鉤與卷筒通過滑輪組進行連接，以活動吊鉤―導輪這種方式在垂直導架上進行運動，通過卷揚系統驅動吊鉤上下運動。
3、鋁電解多功能機組高壓關鍵部件
3.1載荷結構與組合
在電解鋁的過程中，鋁電解多功能機組所涉及到的工序比較繁多，載荷設計也相對較為復雜。要結合機組實際運行的工況，來對機組運行的載荷組合進行分析。在無風工作狀態下的載荷組合：在機組處于正常工作的狀態下，小車處于無約束的情況下會將出鋁小車抬升。用于多功能機組的小車起升機構，需要對要熔煉的金屬進行熔煉，需要具有較高的安全性，應該極少出現甚至是不出現突然的卸載情況，在打擊殼進行打擊作業的時候，會出現相應的沖擊載荷。使得在正常工作的情況下，出鋁小車會被抬升。在小車抬升的過程中，存在著許多的剛性的載架，所以需要考慮真空鋁抬包以及其中鋁液的重量。在正常運作的過程中，這個時候鋁多功能機組會直接在軌道上正常運行，尤其是在軌道運行連接處所受到的載荷。如果在較為特殊的載荷情況下，且沒有工作狀態約束的情況下，鋁電解多功能機組可以對真空抬鋁包進行迅速的提升。這個時候車間的溫度在―10℃～+60℃，可以忽略對溫度的影響。根據鋁電解多功能機組的相關的操作規范，在動態運作的過程中，實驗中起升的載荷是正常工作狀態下載荷的1.1倍，在實驗中要對工具小車、出鋁小車、電動葫蘆進行聯動。由于出鋁小車的起升裝置中存在剛性導架，并且考慮到了真空鋁抬包以及其中鋁液的重量，在額定的起升狀態下，同時要考慮到緩沖碰撞所引起的載荷，同時需要考慮傾翻水平力所引起的載荷。在上述額定的載荷狀態下，要針對各種可能出現的不同工況來對上述載荷進行分析。重點是考慮抬升包以及其內部的液體的重量，要考慮大小運行機構同時失效的情況下載荷的變化。而不考慮由于外部的不可控因素所引起的載荷的變化，以及在安裝和拆卸過程中所引起的載荷的變化。
3.2橋架主梁
在雙梁橋架中主梁的寬度相對較大，難以對其進行網格劃分，通過對結果的質量和實際情況的分析，難以將其作為實體進行建模，因而采用面單元進行建模的方式來對其進行分析，其中主要的材料部分為Q345，忽略其他組成部分的材料組成，可以將材料屬性均定義為Q345。在溫度恒定的情況下，鋼材的應力應變曲線隨著溫度的升高而會發生相應的變化，在溫度較高的情況下其彈性塑性性質將會變得十分的明顯，在對其進行分析的過程中需要考慮到這種特性，材料的參數如下表所示：
在所建立的模型中，其中鋼板厚度的最小值為14毫米，在進行網格參數確定的過程中按照標準的網格來進行相關參數的設置。所設置單元個數為19252個，其中節點數一共有39841個。通過仿真分析所得到的分析結果與實際的情況存在一定的差距，尤其是對于約束附近的相關計算結果，通過對所有的單元進行相關的圖表統計可以得到如下表所示的結果：
從上數的分析結果來看在三梁橋架結構中，主梁I受力較為均勻而梯度較小，對材料的利用相對較為合理。但是在雙梁橋架中主梁的受力增加，應力也會在一定程度上增加，然而也在可承受的范圍內。對于形變的統計結果來看與工況基本符合，出鋁小車的一側垂直方向上的位移較大而水平方向上的位移同時也較大。安全系數對應著材料的屈服，當安全系數大于1的時候，說明材料沒有出現屈服的現象，當安全系數等于1的時候同樣沒有出現屈服，當安全系數大于1.5的時候在連接處出現了稍微偏離實際情況的安全系數，但是從整體上來看安全系數的分布還是較為均勻也就是設計相對較為合理，能夠有效的利用材料本身的性能。
4、結語
通過對鋁電解多功能機組的研究，可以填補我國在相關領域內的研究空白，增加我國在相關方面的理論與技術的積累，為多功能電解鋁機組在我國企業中的應用和推廣奠定扎實研究基礎，為保障電解鋁多功能機組的正常的運行以及后期的維護提供技術保障。
參考文獻
電解鋁節能技術范文5
與會專家一致認為，山西抓好鋁工業，會加快山西有色工業發展，會使鋁工業早日形成山西新的支柱產業。通過研討，與會專家達成五點共識。
山西鋁工業發展必須增強“四個意識”，走轉型發展之路
“十二五”期間，山西作為國家資源型綜改試驗區，有色工業及鋁工業作為資源型行業也在綜改試驗之中。綜改試驗、轉型發展、結構調整給山西鋁工業發展帶來一定發展機遇，山西鋁企業必須面對挑戰、抓住機遇，增強發展意識，憂患意識、創新意識和責任意識，加快結構調整、轉變發展方式，實現轉型跨越發展。爭取在“十二五”末形成山西有色工業千億產業，形成山西重要支柱產業。
山西鋁工業發展必需走科技進步與創新發展之路
企業必須加快走科技創新發展之路，實現由資本驅動型產業向創新驅動型產業轉變。1）創新發展思路，善于從全球及全國視野、產業鏈上下游發展發掘新的市場需求，尋求發展空間和市場商機，使行業發展實現從主要依靠數量增長和規模擴張轉移到主要靠自主創新和經營管理制勝的軌道上來。2）創新發展模式，推動模式創新，推進管理創新，提高全行業經營管理水平。3）采用最新技術成果及先進技術、工藝及裝備，高起點改造提升鋁產業，提高山西鋁工業在國內的科技水平與競爭能力。
山西鋁工業發展必須走產業循環、綠色發展之路
鋁工業發展特別是電解鋁工業發展需要能源的支撐，山西鋁工業必須向煤電鋁聯合產業方向發展，實現產業大循環；鋁產業鏈內發展必須實現上游產品向下游產品延伸，通過產品延伸發展，應用相關節能技術，開展節能對標活動，實現電解鋁液直接合金化等措施，加快實現節能降耗、資源節約，提高經濟效益和社會效益，加快實現山西鋁行業由“兩高一資”產業向“兩型”產業轉變。
山西鋁工業發展必須走高端發展之路
山西鋁工業必須實現由原材料生產為主向加工制品生產為主轉變。1）大力發展深加工，以市場需求為導向，生產高附加值和多功能的精深加工產品。2）不斷提升產品質量，延長有色產品使用壽命，從整體上實現節能減排、節約資源和保護環境，從根本上實現減量化發展。
山西鋁工業發展必須走開放發展之路
山西鋁工業要與山西省煤電行業及省內外知名企業，共謀發展、共創雙贏，實現聯合兼并、提高集中度，形成在鋁工業各方面具有國內影響力、競爭力的大型企業，通過做大做強鋁工業，促進山西鋁工業快速發展。
電解鋁節能技術范文6
降低能消耗率以減少溫室氣體排放量，節約資源以謀求可持續發展和建設環境友好型社會已成為人們的共識.鋁業作為國民經濟的基礎產業，已形成以采礦、選礦、冶金、消費者以及廢雜鋁的回收與循環利用的完整產業鏈.鋁業如何適應社會這一發展潮流，走生態化低碳經濟發展模式之路，將鋁產業鏈衍化為生態化低碳經濟發展模式是本文研究的核心和關鍵所在.所謂生態化低碳經濟發展模式，其關鍵詞有“生態化”和“低碳經濟”，生態化是借鑒生態學的物質循環和能量轉化的原理，使物質、能源、廢棄物梯級循環利用，在產業鏈條上的每一個節點企業和企業內部各工序全部節點的生態化鏈接；低碳經濟是指低能耗、低污染、低排放的經濟模式，達到減少溫室氣體排放的目的.這對高能耗高污染的鋁產業適應節能減排具有特別的現實意義.
1鋁產業鏈的物質運動及其存在問題的分析
1.1中國鋁產業鏈的物質運動情況我國鋁產業鏈上的物質運動包括：開采、選礦、冶金、電解、加工、消費和廢雜鋁的回收與循環利用以及各環節排放出的物質運動等，見圖1所示.
1.2中國鋁產業鏈存在問題進行分析根據鋁產業鏈的物質運動情況，對鋁產業鏈存在問題進行歸納與分析如下.（1）鋁土礦山采選情況及其存在問題分析.我國鋁土礦資源自然稟賦較差，90%以上的鋁土礦資源為沉積型鋁土礦，礦石為一水硬鋁石，屬于高鋁、高硅、低鐵、難溶的中低品位鋁土礦，集中在山西、河南、貴州、廣西.主要應用露采方法和單一的自卸汽車直進溝開拓方式，這種方法剝采比大，采礦損失率和礦石貧化率很高.一般剝采比達10～15m3/m3，有的高達22～25m3/m3，總體剝離量占采剝總量的80%～90%[1]，這樣導致占用土地多，影響面大，鋁土礦資源的開采問題已成為鋁產業鏈發展壯大的制約瓶頸.我國鋁土礦選礦常采用手選，再用浮選脫硅、機械或化學處理辦法脫除鈦和鐵等雜質，進一步采取相應措施脫除鉀和鈉雜質，人工揀選導致鋁資源遭到嚴重破壞.（2）鋁冶煉情況及其存在問題分析.采用不同的冶煉方法對鋁土礦品質要求不一樣，拜耳法要求鋁土礦的鋁硅比≥8～10，聯合法要求鋁土礦的鋁硅比為5～7之間，燒結法要求鋁土礦的鋁硅比為3.5～5.0，提高鋁硅比成為冶煉的關鍵.目前我國企業氧化鋁的生產多采用聯合法，這種方法先以拜耳法處理大部分易溶的一水硬鋁石，再將難溶或不溶部分轉入燒結法，在燒結時再配入部分鋁土礦來提高品位，我國大型氧化鋁生產企業均用此法生產氧化鋁.氧化鋁生產過程中產生的大量赤泥，赤泥堆存因含有大量的廢液，污染地下水.我國原鋁生產企業一般采用熔鹽電解法.電解鋁時需要消耗大量電能，生產1t鋁約耗電16000kWh.而目前我國的鋁電解槽大部分是自焙陽極電解槽，這類自焙槽幾乎沒有安裝消除氟化物等毒氣裝置，從煙囪直接排放，有的小鋁廠就是“裸排”，工作環境中彌漫著氟化物和瀝青煙，導致工作場地環境惡劣，嚴重威脅著工人身心健康.（3）綜合回收利用的現狀及其存在問題分析.我國鋁土礦共伴生的有益礦產尚未得到充分的綜合利用，鋁土礦中伴生的豐富的稀有、稀土及稀散元素中，目前只對部分鎵和鐵元素進行回收利用，其他的均進入赤泥中.而國外90％以上的鎵和鈧是在氧化鋁生產的過程中提取的[2].再生鋁冶煉加工可以節省大量的能源消耗，理論估計每生產1t再生鋁與生產原鋁相比，可以節約95%的能源，節水10.05t，少用固體材料11t，少排放CO20.8t、SO20.6t[3].目前我國再生鋁企業“小、多、散”，科技開發力量薄弱，技術水平低，能源與資源浪費大，遠未達到理論估計水平.特別是大量作坊式的企業，在拆解廢舊電器、舊電機、舊電纜的過程中，產生的廢棄物到處亂扔，廢水流入農田，進入水系，自然環境受到嚴重污染.鋁產品深加工企業結構不合理，生產經營分散，生產集中度低，深加工能力薄弱，產品附加值低，產品結構單一，技術含量高的鋁加工產品主要依靠進口，抵御風險能力不強.（4）產業鏈信息系統分析.鋁產業鏈單元企業基本上都建立了自己的信息系統，大型骨干企業建立了生產執行系統（MES）、供應鏈管理系統及企業資源計劃系統（ERP）系統.但應用方面還需完善，實現了基礎管理，在生產、經營與管理方面發揮了積極作用，增強了企業對市場的快速反應和綜合競爭能力.對鋁產業鏈信息系統有待建立和運行.針對以上鋁產業鏈現實情況及其存在問題，構建生態化低碳發展理論模型，試圖系統地解決這些問題.
2構建鋁產業鏈生態化低碳發展的理論模型
2.1構建生態化低碳發展理論模型構建生態化低碳發展理論模型，主要基于兩點考慮，一是用生態化辦法解決物質循環問題，二是考慮節能減排問題.構建鋁產業鏈生態化低碳發展理論模型，首先要完善鋁產業鏈節點的組成與聯系，將通過鋁產業鏈中每一個節點的物質、能量、水、技術和信息進行系統集成，對鋁產品進行非物質化設計，并形成科技開發、技術服務支持系統，構建鋁產業鏈生態化低碳發展理論模型[4-6]，如圖2所示.
2.2對鋁產業鏈生態化低碳發展模型的解釋對上述所構建的鋁產業鏈生態化低碳發展模型的解釋：
（1）節點組成.圍繞鋁產業鏈，針對采、選、冶、加工企業和企業內部核心工序構建起鋁產業鏈生態化的主體，從而形成鋁產業鏈共生生態群落.
（2）系統集成.針對構建鋁產業鏈的物質流，以減量化、再利用、資源化為原則，通過物質集成、能量集成、水集成、技術集成和信息集成[4]，使鋁產業鏈生態化低碳運行分述如下.第1，物質集成.通過深入分析鋁產業鏈的生產工藝流程，采用新工藝和新技術，使鋁產業鏈的生產流程朝著簡單化、緊湊化、大型化、連續化和循環化的方向發展，實現鋁產業鏈的物質集成，從而減少鋁產業鏈廢棄物的產生與排放，用較少的鋁資源投入，最大限度地并可持續利用鋁再生資源，使鋁資源利用效率最大化、廢物循環利用升值化、廢水廢氣廢渣產生最小化[4].第2，能量集成.運用以系統工程理論和熱力學分析為基礎的能量集成技術，對鋁產業鏈全生產過程的耗能現實進行深入細致分析與診斷，發現耗能高的部位及原因，通過采用“能量集成策略”，并結合鋁產業鏈的生產過程中的操作、管理、工藝等因素，應用先進的節能設備和環保工藝，對鋁產業鏈系統節能降耗改造方案進行決策，淘汰或改造資源浪費、污染嚴重的落后生產工藝和裝備，采用新能量集成系統高效運行，提高能源使用效率，減少溫室氣體的產生與排放.第3，水集成.水的梯級利用與開發是實現水集成的有效方法，其本質要求是全過程控制、分散和集中相結合，水的梯級利用技術主要包括鋁產業鏈的水梯級利用技術和企業內部的水梯級利用技術，建立企業內部工序之間和產業鏈各企業之間多級用水循環系統，提高水的循環利用率，采用先進工藝與裝備，對鋁產業鏈的水系統進行有效的改造，使鋁產業鏈的水集成系統穩定運行，實現廢水資源化，污水“零”排放.第4，技術集成.技術集成包括軟技術和硬技術的成組配套.依據鋁產業鏈生態化低碳設計的理念，把相關高新技術、抗風險技術、廢物利用和交換技術、信息技術、管理技術等成組配套集成起來，建立起資源和能源消耗最小化、廢物和污染物產生最少的高新技術系統，以實現鋁業生態化低碳經濟發展模式的技術要求.第5，信息集成.建立完善鋁產業鏈的數據庫和信息管理系統，包括物質流、能源流和廢物流的信息，鋁產業鏈上的相關企業采購原材料、生產半成品、成品、技術進步、市場發展等方面的信息，以及法律法規、相關的宏觀環境的信息，從而形成鋁業生態化低碳經濟發展模式的信息支持系統.
（3）非物質化設計.指通過鋁產品小型化、輕型化、使用循環材料和部件，以及提高鋁產品壽命，在相同或者更少鋁材的基礎上，獲取最大價值的鋁產品，或者在獲取相同鋁產品的功能時，實現鋁產業鏈物質和能量的投入最小化.
（4）鋁業生態化低碳產業鏈設計.這是指依據工業生態學的原理，進行物質、能量和信息鏈接所進行的最優化組合設計與改造.按我們構建生態化低碳發展理論模型，下面以中國鋁業貴州分公司為例進行實證研究.
3鋁產業鏈生態化低碳經濟發展實證分析
中國鋁業貴州分公司針對產業鏈，圍繞“四個環節和四個重點”[7-9]，對鋁產業鏈生態化低碳經濟發展進行了努力的探索，并取得了一些進展.其具體做法如下.
3.1重視四個環節①重視在資源開采環節的回采率和綜合回收率的提高，延長礦山經濟壽命周期；②重視在資源消耗環節能耗降低，資源產出效率的提高，開展能源梯級利用、資源高效利用和循環利用的工程實踐活動；③重視資源的再利用，進行科技開發回收鎵，做強產業鏈；④重視原燃材料供應和產品銷售的節能環保標準的使用，努力建設生態鋁業.
3.2狠抓四個重點
（1）狠抓上游一體化發展戰略控制資源.力爭礦權，加快對礦山的控制，合理儲備礦產資源，制定向上游擴張的前向一體化發展戰略.
（2）狠抓能量集成技術開發降低能耗.針對能耗高的問題，開展一系列的科研攻關和技術開發工作，如對已使用的混聯法生產氧化鋁的工藝流程及設備，展開了“自流式外循環板式降膜蒸發器”、“燒結法赤泥快速分離技術與裝備”、“燒成窯提產工藝裝備創新技術”、“單套管預熱———高壓釜強化溶出技術”、“混聯法高濃度氧化鋁生產工藝技術”、“混聯法二段分解生產砂狀氧化鋁工藝技術”、“熟料窯增產、提質、節能技術”、“常壓脫硅”、“高效精濾技術”等一系列重大技術創新和產業化開發項目，主要技術指標達到國際領先水平，取得了顯著的節能降耗效果；在電解鋁方面同樣通過技術開發，如通過“180kA級鋁電解槽技術”和“230kA高效節能型預焙鋁電解槽”技術產業化開發，提高了該企業的電解槽的穩定性和單位面積產能，降低了能耗；在電解控制技術上開發了“大型預焙電解槽自適應控制及新型風動下料裝置”、“186kA預焙槽系列智能模糊控制技術”、“鋁電解在線檢測”、“預焙鋁電解槽槽電壓噪聲控制”、“鋁電解物料儲運及煙氣凈化管控一體化綜合系統”，建成了“鋁電解工藝-控制研究室”，經集成創新所形成的“DJYF-1型鋁電解工藝過程控制系統”，成功應用于電解鋁的生產，綜合節能效果顯著.
（3）狠抓廢棄物的綜合利用建生態礦山.該公司圍繞氧化鋁、電解鋁、碳素三大塊產生大量廢棄物的問題，從原輔材料和能源、生產工藝、生產設備、過程控制、管理制度、員工素質、產品和污染物8個方面，仔細分析原因、判明具體部位，尋求系統解決方案：首先從廢水治理入手，控制廢水產生源頭、完善廢水處理過程，梯度利用再生水，基本達到“污水零排放”理想目標；同時對固體廢棄物加以綜合利用，如粉煤灰用于水泥生產原料，用作建筑材料生產的原料，燒結赤泥和粉煤灰混合用于筑壩.該公司對崗位粉塵和噪聲進行了治理，對老礦山進行復墾，將廢棄排土填埋采空區，平整場地，種樹、種花、種草，使老礦區草化、花化、綠化，通過綜合利用廢棄物，取得了節能降耗、減污添綠，增效增收的良好效果.
（4）狠抓科學管理推動生態化低碳發展.完善管理制度，再造優化流程，嚴格規范管理，確保質量管理、職業健康安全管理、環境管理和計量檢測制度有效運行.推行精益生產、預算管理、成本管理，引進ERP系統，推進信息化建設，實現生產過程自動化和管理信息化.嚴格執行國家安全法律法規，開展企業亞文化建設，初步形成了具有貴鋁文化特色的形象識別系統，使員工的日常行為規范能做到內化于心，外化于行，固化于制，科學管理推動了貴鋁產業鏈朝著生態化低碳經濟方向發展.
4鋁產業鏈生態化低碳經濟發展模式的路徑
從中國鋁業貴州分公司具體實踐看，朝著生態化低碳經濟方向發展確實取得了很大進步，但缺乏對產業鏈的系統思考，與鋁業生態化低碳發展理論模型還有較大差距，為此，提出鋁產業鏈生態化低碳發展模式的實現的具體路徑如下.鋁產業鏈生態化低碳發展理論模式是通過模仿自然生態系統構造鋁產業鏈生態系統，首先要完善鋁產業鏈的節點的組成與聯系，將通過鋁產業鏈中每一個節點的物質、能量、水、技術和信息進行系統集成，以達到有機鏈接，減少廢渣、廢液、廢氣和溫室氣體等物質的排放和鋁資源的循環利用，鋁產業鏈生態化低碳發展的目標.其實現途徑主要有[10-12]：
4.1科學地規劃設計首先考慮鋁產業鏈上各節點企業之間物質循環，上游企業所產生物質（包括廢物）為下游企業提供資源，使鋁產業鏈做到盡量少的廢棄排放.其次考慮將物質、能量、水、技術和信息進行系統集成設計，形成循環鏈；最后考慮節能問題，采用高新大設備與先進工藝進行綜合改造方案，形成全新的鋁產業鏈生態化低碳運行系統規劃.
4.2按設計方案進行改造按鋁產業鏈生態化低碳發展模式進行改造，在改造過程中要注意引進冶金高技術、新工藝、大裝備，并利用管理信息技術將他們集成起來；要敢想敢干，構建起鋁產業鏈資源綜合利用效率最大化和能耗、廢物和污染物產生最小化的高新技術系統，以滿足鋁產業鏈生態化低碳運行的要求.
4.3加強企業管理鋁產業鏈生態化低碳高新技術系統建成以后，要加強企業日常管理，特別是強化現場管理，做到物流有序、操作規范，切實落實崗位責任制，建立激勵與約束長效機制，努力使鋁產業鏈做到生態化運行和低碳化排放.加強企業管理是確保鋁產業鏈生態化低碳長效機制的重要保障.
