[发明专利]一种氧化铝蒸汽产消联锁方法

说明书

一种氧化铝蒸汽产消联锁方法，解决现有氧化铝生产过程中各工序的蒸汽产生和消耗数据缺乏关联性，造成大量的蒸汽浪费，煤粉燃烧效率低，吨氧化铝生产成本高的问题。该氧化铝蒸汽产消联锁方法，通过氧化铝生产过程中高压溶出、预脱硅、母液蒸发、脱硫、锅炉自用、煤气化等工艺段蒸汽用量与锅炉蒸汽产量的联锁，锅炉产汽与原燃料的联锁，以及原燃料与动力装置的联锁，建立氧化铝生产的在线产消联锁关系，进而使锅炉燃烧过程的煤耗以及运行过程中的蒸汽需求量下降，降低拜耳法氧化铝生产的能耗，提升氧化铝生产领域的自动化水平。

技术领域

本发明属于冶金自动化的工业人工智能技术领域，具体涉及一种可实现工艺段蒸汽用量与锅炉蒸汽产量的在线关联、锅炉产汽与原燃料的在线关联，以及原燃料与动力装置的在线关联，降低拜耳法氧化铝生产的能耗，提升工业自动化水平的氧化铝蒸汽产消联锁方法。

背景技术

目前，我国工业人工智能进程十分缓慢，重点在于两方面的原因，一是由于大量的工业基础数据缺乏精准性，导致了整个产业链无法有效地利用这些数据做联锁、预测及优化调度等；二是由于大量的工业基础数据背后缺少在能源端的关联性，导致大量数据在集控中心或者能源管理中心只是数据简单的罗列和显示，并没有对能源系统起到有效的节能降耗作用。现阶段工业数据只是用于基础的生产和环保监测，保证生产不出事故、保证环保排放达标。然而，数据之间的精准性联锁对能源系统的意义，在接下来数十年的中国工业中，将会起到巨大的作用。

拜耳法生产氧化铝有原矿浆制备、高压溶出、压煮矿浆稀释及赤泥分离和洗涤、晶种分解、氢氧化铝分级和洗涤、氢氧化铝焙烧、母液蒸发及苏打苛化等主要生产工序。在现有氧化铝生产过程中，控制中心、集控部门或自动化部门会有整个蒸汽产生的数据(可以到单台锅炉)，也有每个工序消耗的蒸汽数据，但蒸汽产生和消耗的数据没有丝毫关联性，也不存在相互联锁。锅炉端蒸汽产生量和工序的蒸汽消耗量没有联锁，一旦生产过程所需蒸汽量减少，例如：产量调整下降，检修过程或者故障状态时，锅炉产汽端不能及时掌握情况，会持续按照正常状态为消耗端提供蒸汽，这样就造成了大量的蒸汽浪费。

蒸汽浪费的背后，是主给水量的增加、一次风和二次风量的增加、燃煤量的增加，主给水量增加会加剧主给水的水泵电耗，一次风和二次风量的增加则会加剧对应风机的电耗，燃煤量的增加则直接增加了吨氧化铝的生产成本。另外，锅炉内部的风量和燃煤消耗也没有形成在线的关联，导致经常出现锅炉的一次风、二次风不匹配，锅炉的风量与煤耗不匹配，从而引起了煤粉燃烧不充分，煤粉燃烧效率降低等问题。故有必要对现有的氧化铝生产工艺中蒸汽产生端和消耗端的关联方式进行改进。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种可实现工艺段蒸汽用量与锅炉蒸汽产量的在线关联、锅炉产汽与原燃料的在线关联，以及原燃料与动力装置的在线关联，降低拜耳法氧化铝生产的能耗，提升工业自动化水平的氧化铝蒸汽产消联锁方法。

本发明所采用的技术方案是：该氧化铝蒸汽产消联锁方法包括如下步骤：

步骤一、氧化铝工序蒸汽消耗与锅炉蒸汽产生的联锁；各工序的蒸汽需求量取决于各条管线的蒸汽需求量，而各管线的蒸汽需求量来源于各管线的表计端的蒸汽在线计量数据；并在所有蒸汽表环节都采取在线的校准措施，进而使数据达到精准要求；

步骤二、通过氧化铝的预脱硅、高压溶出、母液蒸发、脱硫及煤气化环节的工序蒸汽消耗量，可知氧化铝生产工艺所消耗的蒸汽量为：

Q_消耗总量＝Q′_预脱硅+Q′_溶出+Q′_蒸发+Q_脱硫+Q′_气化

式中：Q_消耗总量—氧化铝工艺蒸汽消耗总量；

Q′_预脱硅—预脱硅工序所消耗的蒸汽总量；

Q′_溶出—高压溶出工序所消耗的蒸汽总量；