[发明专利]一种铝电解槽能量平衡的控制系统

说明书

本发明公开了一种铝电解槽能量平衡的控制系统，包括：温度采集组件，用于获取铝电解槽上的M个火眼在打壳后的温度数据；第一控制组件根据温度数据的实时温度变化率，判断在选定时间段内M个火眼中是否存在卡堵火眼；计算每个未卡堵火眼在每次打壳后的预设时间间隔里的平均温度变化率K_ij，以及根据K_ij确定的、在选定时间段内每个未卡堵火眼的温度变化趋势R_j；根据R_j确定并输出铝电解槽的趋热行程信息或趋冷行程信息；第二控制组件根据铝电解槽趋热行程信息或铝电解槽趋冷行程信息，对铝电解槽的能量平衡进行控制。上述控制系统能够更及时、准确地反馈并调整电解槽的能量平衡状态。

技术领域

本申请涉及电解铝技术领域，尤其涉及一种铝电解槽能量平衡的控制系统。

背景技术

铝电解槽的能量平衡是电解槽平稳运行的关键所在，也是制约电解槽节能的关键所在。目前电解槽确定了以过热度为中心，合理匹配其他工艺参数的控制技术。由于高温电解质的强腐蚀性，目前尚未有能长期在线检测电解质温度的探头。现行是每天定时离线检测电解槽温，通过槽温度掌握电解槽能量变化趋势，并进行针对性调整，确保能量平衡。但是离线检测的方式不够及时，等数据录入到系统并发送到槽控机时往往已经滞后几个小时以上，而且出铝、换极及环境温度变化都将影响铝电解槽槽温的变化，因此离线检测无法及时地判断、调整铝电解槽的能量平衡。

目前电解槽能量平衡的在线判断，可通过铝电解槽上的火眼实施。例如，在专利CN107248157A中提出利用火眼图像转换为数字图像，构建图像矩阵，提取火眼温度、面积、纹理特征，实现自动看火功能。专利CN107204004A提出利用视频动态特征提取的方法实现火眼的特征判定。现有技术中的在线方法基于视频图像的特征识别，但由于电解槽槽罩板的封闭，槽内部光线不足，视频和图像探头仅能安装在出铝口附近，由于受到槽内部粉尘和高温影响，视频探头的工作稳定性、图像特征提取和识别的准确度将受到严重影响，无法良好应用于电解槽能量平衡的调节和控制。

发明内容

本发明提供了一种铝电解槽能量平衡的控制系统，以解决或者部分解决现有的在线判断及调整铝电解槽能量平衡的方法准确度不足的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种铝电解槽能量平衡的控制系统，包括：

温度采集组件，用于获取铝电解槽上的M个火眼在打壳后的温度数据；M≥1且为正整数；

第一控制组件，用于根据温度数据的实时温度变化率，判断在选定时间段内M个火眼中是否存在卡堵火眼；当存在卡堵火眼且卡堵火眼的数量达到阈值数量时，输出铝电解槽趋冷行程信息；

以及计算未卡堵火眼的温度变化特征值；温度变化特征值包括每个未卡堵火眼在每次打壳后的预设时间间隔里的平均温度变化率K_ij，和根据平均温度变化率K_ij确定的、在选定时间段内每个未卡堵火眼的温度变化趋势R_j；根据温度变化趋势R_j，确定并输出铝电解槽趋热行程信息或铝电解槽趋冷行程信息；

第二控制组件，用于根据铝电解槽趋热行程信息或铝电解槽趋冷行程信息，对铝电解槽的能量平衡进行控制。

可选的，根据温度数据的实时温度变化率，判断在选定时间段内M个火眼中是否存在卡堵火眼，具体包括：

根据温度数据，计算每个火眼在每次打壳后的实时温度变化率D_j；

判断在选定时间段中的预设时间间隔里，实时温度变化率D_j是否为0或是否位于预设范围内；

若是，判断对应火眼为卡堵火眼。

可选的，计算未卡堵火眼的温度变化特征值，具体包括：