權利要求書： 1.一種鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)根據預設的最優(yōu)標準尋找一個運行最優(yōu)鋁電解槽；

2)獲取所述運行最優(yōu)鋁電解槽的工藝參數(shù)作為優(yōu)化工藝參數(shù)；

3)按照所述優(yōu)化工藝參數(shù)對其他被控電解槽進行控制；

所述最優(yōu)標準至少包括，電流效率高于電流效率閾值，且槽平均工作電壓低于槽平均工作電壓閾值；所述優(yōu)化工藝參數(shù)包括以下參數(shù)中的一個或者兩個以上的組合：電解質溫度、電解質分子比、氧化鋁濃度和極距。

2.根據權利要求1所述的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，步驟1)中，尋找運行最優(yōu)鋁電解槽的方法為：首先對比各鋁電解槽電流效率，找到電流效率最高的一個鋁電解槽，然后將該鋁電解槽的電流效率與電流效率閾值進行比較，若該鋁電解槽的電流效率大于電流效率閾值，則將該鋁電解槽的槽平均工作電壓與槽平均工作電壓閾值進行比較，若該鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；

其中，若找到電流效率最高的兩個以上的鋁電解槽，將對應兩個以上的鋁電解槽的電流效率與電流效率閾值進行比較，若對應兩個以上的鋁電解槽的電流效率大于電流效率閾值，則將對應兩個以上的鋁電解槽的槽平均工作電壓分別與槽平均工作電壓閾值進行比較，若僅有一個鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；若有多個鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則認定槽平均工作電壓最小的鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽。

3.根據權利要求1所述的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，步驟1)中，尋找運行最優(yōu)鋁電解槽的方法為：首先對比各鋁電解槽槽平均工作電壓，找到槽平均工作電壓最低的一個鋁電解槽，然后將該鋁電解槽的槽平均工作電壓與槽平均工作電壓閾值進行比較，若該鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則將該鋁電解槽的電流效率與電流效率閾值進行比較，若該鋁電解槽的電流效率小于電流效率閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；

其中，若找到槽平均工作電壓最低的兩個以上的鋁電解槽，將對應兩個以上的鋁電解槽的槽平均工作電壓與槽平均工作電壓閾值進行比較，若對應兩個以上的鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則將對應兩個以上的鋁電解槽的電流效率分別與電流效率閾值進行比較，若僅有一個鋁電解槽的電流效率大于電流效率閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；若有多個鋁電解槽的電流效率小于電流效率閾值，則認定電流效率最大的鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽。

4.根據權利要求1所述的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，步驟1)中，尋找運行最優(yōu)鋁電解槽的方法為：首先對比各鋁電解槽的電流效率和槽平均工作電壓，找到滿足所述最優(yōu)標準的一個或多個鋁電解槽；若僅有一個滿足最優(yōu)標準的鋁電解槽，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；

若有兩個以上滿足最優(yōu)標準的鋁電解槽，則選擇電流效率最高的一個鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；

或者選擇槽平均工作電壓最低的一個鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；

或者為電流效率和槽平均工作電壓分別設置權重，結合權重從兩個以上滿足最優(yōu)標準的鋁電解槽中選擇一個作為運行最優(yōu)鋁電解槽。

5.根據權利要求1～4任一項所述的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，電流效率閾值為93～95％；槽平均工作電壓閾值為3.8～4.0。

6.一種鋁電解槽組，包括一組電解槽和電解槽組控制器，所述電解槽組控制器用于采集各個電解槽的參數(shù)，以及控制各個電解槽的工藝參數(shù)，其特征在于，所述電解槽組控制器執(zhí)行實現(xiàn)如權利要求1～5任一項所述鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法的指令。

7.一種基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)根據預設的最優(yōu)標準尋找一個或多個運行最優(yōu)鋁電解槽；

2)獲取所述運行最優(yōu)鋁電解槽的過熱度形成標準過熱度區(qū)間；

3)采集被控鋁電解槽內電解質的過熱度測量值；

4)將所述過熱度測量值與所述標準過熱度區(qū)間比較，若所述過熱度測量值高于標準過熱度區(qū)間上限，則控制槽壁換熱裝置使槽壁換熱量增加；若所述過熱度測量值低于標準過熱度區(qū)間下限，則控制槽壁換熱裝置使槽壁換熱量減少；若所述過熱度測量值在標準過熱度區(qū)間范圍內，則不做調整；所述槽壁換熱裝置為調節(jié)槽壁散熱量的換熱裝置；

所述最優(yōu)標準包括，電流效率高于電流效率閾值，且槽平均工作電壓低于槽平均工作電壓閾值。

8.根據權利要求7所述的基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，步驟1)中，尋找運行最優(yōu)鋁電解槽的方法為：首先對比各鋁電解槽電流效率，找到電流效率最高的一個鋁電解槽，然后將該鋁電解槽的電流效率與電流效率閾值進行比較，若該鋁電解槽的電流效率大于電流效率閾值，則將該鋁電解槽的槽平均工作電壓與槽平均工作電壓閾值進行比較，若該鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；

其中，若找到電流效率最高的兩個以上的鋁電解槽，將對應兩個以上的鋁電解槽的電流效率與電流效率閾值進行比較，若對應兩個以上的鋁電解槽的電流效率大于電流效率閾值，則將對應兩個以上的鋁電解槽的槽平均工作電壓分別與槽平均工作電壓閾值進行比較，若僅有一個鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；若有多個鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則認定槽平均工作電壓最小的鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽。

9.根據權利要求7所述的基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，步驟1)中，尋找運行最優(yōu)鋁電解槽的方法為：首先對比各鋁電解槽槽平均工作電壓，找到槽平均工作電壓最低的一個鋁電解槽，然后將該鋁電解槽的槽平均工作電壓與槽平均工作電壓閾值進行比較，若該鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則將該鋁電解槽的電流效率與電流效率閾值進行比較，若該鋁電解槽的電流效率小于電流效率閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；

其中，若找到槽平均工作電壓最低的兩個以上的鋁電解槽，將對應兩個以上的鋁電解槽的槽平均工作電壓與槽平均工作電壓閾值進行比較，若對應兩個以上的鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則將對應兩個以上的鋁電解槽的電流效率分別與電流效率閾值進行比較，若僅有一個鋁電解槽的電流效率大于電流效率閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；若有多個鋁電解槽的電流效率小于電流效率閾值，則認定電流效率最大的鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽。

10.根據權利要求7所述的基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，步驟

1)中，尋找運行最優(yōu)鋁電解槽的方法為：首先對比各鋁電解槽的電流效率和槽平均工作電壓，找到滿足所述最優(yōu)標準的一個或多個鋁電解槽；若僅有一個滿足最優(yōu)標準的鋁電解槽，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；

若有兩個以上滿足最優(yōu)標準的鋁電解槽，則選擇電流效率最高的一個鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；

或者選擇槽平均工作電壓最低的一個鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；

或者為電流效率和槽平均工作電壓分別設置權重，結合權重從兩個以上滿足最優(yōu)標準的鋁電解槽中選擇一個作為運行最優(yōu)鋁電解槽。

11.根據權利要求7～10任一項所述的基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，電流效率閾值為93～95％；槽平均工作電壓閾值為3.8～4.0。

12.根據權利要求7～10任一項所述的基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，通過加大所述槽壁換熱裝置內換熱介質的流量來增加換熱量；通過減少所述槽壁換熱裝置內換熱介質的流量來減少換熱量。

13.根據權利要求7～10任一項所述的基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，所述過熱度測量值的采集方法包括，在線測量獲得鋁電解槽內電解質的實時溫度和電解質自然冷卻開始結晶時的結晶溫度，以該結晶溫度為初晶溫度；所述實時溫度減去初晶溫度得到所述過熱度測量值。

14.根據權利要求7～10任一項所述的基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法，其特征在于，所述過熱度測量值的采集方法包括，獲得鋁電解槽內電解質的樣本及電解質的實時溫度，通過檢測樣本獲得鋁電解槽內電解質的分子比，通過查表獲得對應的初晶溫度，所述電解質的實時溫度減去初晶溫度得到過熱度測量值。

15.一種實現(xiàn)過熱度控制的鋁電解槽組，其特征在于，包括電解槽組控制器和調節(jié)槽壁散熱量的槽壁換熱裝置，每個電解槽的至少一個側壁上設置有所述槽壁換熱裝置，所述電解槽組控制器用于采集各個電解槽的參數(shù)，以及控制各個電解槽的槽壁換熱裝置；所述電解槽組控制器執(zhí)行實現(xiàn)如權利要求7～14任一項所述基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法的指令。

說明書： 一種鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法以及鋁電解槽組技術領域[0001] 本發(fā)明涉及一種鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法以及鋁電解槽組，屬于鋁電解槽節(jié)能技術領域。背景技術[0002] 鋁電解工業(yè)生產采用冰晶石—氧化鋁融鹽電解法。所謂冰晶石—氧化鋁融鹽就是以冰晶石為主的氟化鹽作為熔劑，氧化鋁為熔質組成的多相電解質體系。以碳素體作為陽極，鋁液作為陰極，通入強大的直流電后，在920℃-970℃下，在電解槽內的兩極上進行電化學反應?；瘜W反應主要通過以下方程進行：2Al2O3+3C＝4Al+3CO2。陽極產物主要是二氧化碳和一氧化碳氣體，陰極產物是鋁液。[0003] 如圖1所示的鋁電解槽示意圖，包括陰極1、陽極導電棒2、陽極母線3、打殼下料機構4、集氣罩5、陽極碳塊6、槽幫結殼7、側壁內襯8、陰極棒9、槽殼10、防滲隔熱材料11、電解質12、鋁水13、煙道口14。通電后，電流依次通過陽極碳塊6、電解質12、鋁水13、陰極1、陰極棒9，電解生成的鋁水形成在陰極1上。電解質12開始結晶時的溫度為初晶點或初晶溫度，電解質12的溫度和初晶點的差為過熱度。陽極碳塊6到鋁水13表面的距離為極距。電解過程中，電解質通過槽側壁散熱，靠近槽側壁的電解質凝固形成槽幫結殼7，槽幫結殼7的形狀由電解質溫度決定，溫度高則熔化一部分，溫度低則槽幫結殼7變厚。[0004] 2017年我國鋁電解用電量高達5000億kWh，整個電解鋁行業(yè)耗電量占到全國總用電量的9％以上，電解鋁能量利用率不到50％，因此，鋁電解生產的高能耗、低能效是一個較為嚴重的問題。[0005] 噸鋁的直流電耗等于2980×平均電壓/電流效率。低溫及低電壓工藝，是實現(xiàn)電解鋁節(jié)能的兩大途徑。研究表明，電解溫度每降低10℃，電流效率約提高1％，噸鋁節(jié)電140度。但是，低溫狀態(tài)下電解質導電性能、氧化鋁溶解性能、添加劑種類及添加方法等均對電解過程產生影響，因沒有找到適宜的低溫電解質體系，制約了低溫電解在大型鋁電解槽上的工業(yè)化應用。

[0006] 而平均電壓每降低0.1，噸鋁節(jié)電320度，因此，降低鋁電解槽的槽電壓，提高電流效率，從而實現(xiàn)節(jié)能是目前電解鋁行業(yè)實現(xiàn)節(jié)能的主要途徑。[0007] 然而，在鋁電解生產過程中，槽電壓是電解槽能量平衡中眾多相互耦合的變量之一，電解槽能量平衡中任何變量的改變都會引起電解槽現(xiàn)有的平衡被打破，若不能控制其他變量使電解槽達到新的能量平衡，槽內鋁電解反應會受到影響，電解槽的運行也會變得不穩(wěn)定甚至電解槽遭到損壞。例如，極距的減小會減小槽電壓，導致輸入到電解槽中的能量減少，直接影響就是使電解質的溫度降低和過熱度降低，同時導致槽幫結殼及伸腿變厚，改變爐幫形狀，影響槽內電流分布和電解槽的電磁穩(wěn)定性。而能量平衡的打破和改變又會影響到槽內的物料平衡(氧化鋁和氟化鋁成分的穩(wěn)定)，例如槽幫結殼和伸腿的熔化或變厚會影響電解質水平，改變氧化鋁濃度，電解質溫度的改變會影響氧化鋁的溶解度；最終會改變電解質的分子比和初晶點，而初晶溫度的改變又會反過來影響過熱度，過熱度又會引起一系列的參數(shù)和變量的改變。也就是說電解槽的能量平衡和物料平衡不是相互獨立的，而是能量平衡和物料平衡中每個參數(shù)每個變量之間都存在耦合關系，是互相關聯(lián)互相影響的，因此在現(xiàn)有技術中，同時控制好電解槽的能量平衡和物料平衡才能取得好的技術經濟指標和保證電解槽穩(wěn)定運行。[0008] 對于電解槽能量平衡和物料平衡的控制，在目前的鋁電解生產過程中，如圖2所示的現(xiàn)行鋁電解工藝與臨界穩(wěn)定控制系統(tǒng)，通過采集槽狀態(tài)參數(shù)判斷槽況，然后通過調整極距、電壓、電流、鋁水平來調整電解槽的能量平衡；繼續(xù)基于槽況預估再通過氧化鋁和氟化鹽的合理加料制度來調整電解槽的物料平衡。通過槽內兩種平衡的協(xié)調配合下，保證電解槽電化學反應的基本條件，同時維持電解槽及電解反應的穩(wěn)定，并且盡可能的提高電流效率實現(xiàn)節(jié)能。即從輸入端進行調節(jié)，實現(xiàn)電解鋁穩(wěn)定性及節(jié)能控制。[0009] 但是由于電解槽可用于控制系統(tǒng)的實時采集數(shù)據極少，加之能量平衡和物料平衡互相影響，很難同時實現(xiàn)電解反應的穩(wěn)定和提高電流效率實現(xiàn)最大程度的節(jié)能，現(xiàn)實情況往往是為了保證電化學反應的基本條件和電解槽及電解反應的安全穩(wěn)定，而去犧牲電流效率提高能耗。能量平衡這一電解過程最基本的工藝條件無法獨立實時調節(jié)，就很難保證電解過程處于優(yōu)化的狀態(tài)；難以實現(xiàn)鋁電解過程的穩(wěn)定和節(jié)能平衡下的最優(yōu)。發(fā)明內容[0010] 本發(fā)明的目的是提供一種鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法和鋁電解槽組，以及一種基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法和實現(xiàn)過熱度控制的鋁電解槽組。用于實現(xiàn)鋁電解槽穩(wěn)定的同時進一步降低能耗。[0011] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案包括：[0012] 本發(fā)明提供一種鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法，包括如下步驟：[0013] 1)根據預設的最優(yōu)標準尋找一個或多個運行最優(yōu)鋁電解槽；[0014] 2)獲取所述運行最優(yōu)鋁電解槽的工藝參數(shù)作為優(yōu)化工藝參數(shù)；[0015] 3)按照所述優(yōu)化工藝參數(shù)對其他被控電解槽進行控制；[0016] 所述最優(yōu)標準至少包括，電流效率高于電流效率閾值，且槽平均工作電壓低于槽平均工作電壓閾值；所述優(yōu)化工藝參數(shù)包括以下參數(shù)中的一個或者兩個以上的組合：電解質溫度、電解質分子比、氧化鋁濃度和極距。[0017] 本發(fā)明還提供一種鋁電解槽組，包括一組電解槽和電解槽組控制器，所述電解槽組控制器用于采集各個電解槽的參數(shù)，以及控制各個電解槽的工藝參數(shù)，所述電解槽組控制器執(zhí)行實現(xiàn)上述用于鋁電解槽的工藝參數(shù)優(yōu)化方法的指令。[0018] 本發(fā)明的技術效果：[0019] 鋁電解生產過程中，鋁電解槽的各個工藝參數(shù)(包括電解質分子比、氧化鋁濃度和極距)互相耦合，在調節(jié)過程中相互影響，控制極為復雜，很難通過工藝參數(shù)將電解槽調整到最優(yōu)狀態(tài)(槽況穩(wěn)定、節(jié)能且效率高)。本發(fā)明的方法通過直接將現(xiàn)有運行良好的電解槽的工藝參數(shù)復制到其他運行一般的電解槽上，跳出復雜的工藝參數(shù)控制模型和相關計算，實現(xiàn)電解槽控制上的精簡。[0020] 本發(fā)明的方法在應用后，各電解槽過熱度控制在8-12℃、氧化鋁濃度1.5-2.5％、極距35-40mm；電流效率達到93-95％，最終實現(xiàn)噸鋁節(jié)電200-300kwh。[0021] 作為對鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法和鋁電解槽組的進一步改進，步驟1)中，尋找運行最優(yōu)鋁電解槽的方法為：首先對比各鋁電解槽電流效率，找到電流效率最高的一個鋁電解槽，然后將該鋁電解槽的電流效率與電流效率閾值進行比較，若該鋁電解槽的電流效率大于電流效率閾值，則將該鋁電解槽的槽平均工作電壓與槽平均工作電壓閾值進行比較，若該鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；[0022] 其中，若找到電流效率最高的兩個以上的鋁電解槽，將對應兩個以上的鋁電解槽的電流效率與電流效率閾值進行比較，若對應兩個以上的鋁電解槽的電流效率大于電流效率閾值，則將對應兩個以上的鋁電解槽的槽平均工作電壓分別與槽平均工作電壓閾值進行比較，若僅有一個鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；若有多個鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則認定槽平均工作電壓最小的鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽。[0023] 作為對鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法和鋁電解槽組的進一步改進，步驟1)中，尋找運行最優(yōu)鋁電解槽的方法為：首先對比各鋁電解槽槽平均工作電壓，找到槽平均工作電壓最低的一個鋁電解槽，然后將該鋁電解槽的槽平均工作電壓與槽平均工作電壓閾值進行比較，若該鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則將該鋁電解槽的電流效率與電流效率閾值進行比較，若該鋁電解槽的電流效率小于電流效率閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；[0024] 其中，若找到槽平均工作電壓最低的兩個以上的鋁電解槽，將對應兩個以上的鋁電解槽的槽平均工作電壓與槽平均工作電壓閾值進行比較，若對應兩個以上的鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則將對應兩個以上的鋁電解槽的電流效率分別與電流效率閾值進行比較，若僅有一個鋁電解槽的電流效率大于電流效率閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；若有多個鋁電解槽的電流效率小于電流效率閾值，則認定電流效率最大的鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽。[0025] 作為對鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法和鋁電解槽組的進一步改進，步驟1)中，尋找運行最優(yōu)鋁電解槽的方法為：首先對比各鋁電解槽的電流效率和槽平均工作電壓，找到滿足所述最優(yōu)標準的一個或多個鋁電解槽；若僅有一個滿足最優(yōu)標準的鋁電解槽，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；[0026] 若有兩個以上滿足最優(yōu)標準的鋁電解槽，則選擇電流效率最高的一個鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；[0027] 或者選擇槽平均工作電壓最低的一個鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；[0028] 或者為電流效率和槽平均工作電壓分別設置權重，結合權重從兩個以上滿足最優(yōu)標準的鋁電解槽中選擇一個作為運行最優(yōu)鋁電解槽。[0029] 按照以上運行最優(yōu)鋁電解槽的尋找標準，在電流效率未能達到設定值時，不再比較槽平均工作電壓值，或者在槽平均工作電壓未能低于設定值時，不再比較電流效率，直接認定為需要進行工藝參數(shù)優(yōu)化的非最優(yōu)電解槽，開始進行工藝參數(shù)優(yōu)化控制，提高了控制效率，避免了多余的判斷比較。[0030] 作為對鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法和鋁電解槽組的進一步改進，電流效率閾值為93～95％；槽平均工作電壓閾值為3.8～4.0。[0031] 本發(fā)明提供一種基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法，包括如下步驟：[0032] 1)根據預設的最優(yōu)標準尋找一個或多個運行最優(yōu)鋁電解槽；[0033] 2)獲取所述運行最優(yōu)鋁電解槽的過熱度形成標準過熱度區(qū)間；[0034] 3)采集被控鋁電解槽內電解質的過熱度測量值；[0035] 4)將所述過熱度測量值與所述標準過熱度區(qū)間比較，若所述過熱度測量值高于標準過熱度區(qū)間上限，則控制槽壁換熱裝置使槽壁換熱裝置的換熱量增加；若所述過熱度測量值低于標準過熱度區(qū)間下限，則控制槽壁換熱裝置使槽壁換熱裝置的換熱量減少；若所述過熱度測量值在標準過熱度區(qū)間范圍內，則不做調整；所述槽壁換熱裝置為用于為槽壁散熱的換熱裝置；[0036] 所述最優(yōu)標準包括，電流效率高于電流效率閾值，且槽平均工作電壓低于槽平均工作電壓閾值。[0037] 本發(fā)明還提供一種實現(xiàn)過熱度控制的鋁電解槽組，包括電解槽組控制器和用于為槽壁散熱的槽壁換熱裝置，每個電解槽的至少一個側壁上設置有所述槽壁換熱裝置，所述電解槽組控制器用于采集各個電解槽的參數(shù)，以及控制各個電解槽的槽壁換熱裝置；所述電解槽組控制器執(zhí)行實現(xiàn)如上述基于過熱度的工藝參數(shù)優(yōu)化方法的指令。[0038] 本發(fā)明的技術效果：[0039] 1)電解鋁能耗的50％是通過熱的形式散失于環(huán)境中，因此熱平衡是電解槽電解反應能量平衡中重要的環(huán)節(jié)，本發(fā)明通過熱平衡的在線獨立控制實現(xiàn)了對能量平衡的獨立干預和控制調節(jié)。[0040] 本發(fā)明的方案采集電解槽電解質的熱參數(shù)(通過溫度及初晶點獲得過熱度)，并針對電解槽的過熱度進行獨立優(yōu)化調節(jié)，在現(xiàn)有電解槽的能量控制和物料控制即在輸入端控制平衡的基礎上，通過電解槽的散熱或保溫的輸出端控制，在不干預輸入端調節(jié)、不破壞現(xiàn)有平衡的基礎上對過熱度進行獨立控制，實現(xiàn)了熱平衡的獨立調節(jié)和過熱度這一重要工藝參數(shù)的解耦，能夠實現(xiàn)電解鋁安全穩(wěn)定和節(jié)能的進一步優(yōu)化。[0041] 2)電解槽散失的熱量主要是通過槽壁散失的，通過槽壁設置的換熱裝置，能最大程度上影響槽內電解質的溫度，進而控制過熱度，因此通過槽壁對電解質溫度調整的周期短，最適宜實現(xiàn)電解質溫度及過熱度的調節(jié)。[0042] 3)本發(fā)明的方法能夠實現(xiàn)從電解槽散熱側(即熱輸出端)反向對電解槽的熱平衡進行調節(jié)，與輸入端的能量及物料平衡的控制互不干預，在實施本發(fā)明的方法時，不需要考慮極距的控制和分子比的控制，實現(xiàn)了電解槽過熱度與其他工藝參數(shù)的“解耦”控制，能夠實現(xiàn)電解鋁安全穩(wěn)定和節(jié)能的進一步平衡優(yōu)化。[0043] 4)同時，本發(fā)明作為控制目標的過熱度的獲得是從運行良好的電解槽復制而來，其針對性更強，該過熱度對電解槽的影響更好。[0044] 本發(fā)明的方法在應用后，得到電解槽最優(yōu)過熱度區(qū)間在8-12℃；電流效率達到93-95％，最終實現(xiàn)噸鋁節(jié)電200-300kwh。

[0045] 作為對基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法和實現(xiàn)過熱度控制的鋁電解槽組的進一步改進，步驟1)中，尋找運行最優(yōu)鋁電解槽的方法為：首先對比各鋁電解槽電流效率，找到電流效率最高的一個鋁電解槽，然后將該鋁電解槽的電流效率與電流效率閾值進行比較，若該鋁電解槽的電流效率大于電流效率閾值，則將該鋁電解槽的槽平均工作電壓與槽平均工作電壓閾值進行比較，若該鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；[0046] 其中，若找到電流效率最高的兩個以上的鋁電解槽，將對應兩個以上的鋁電解槽的電流效率與電流效率閾值進行比較，若對應兩個以上的鋁電解槽的電流效率大于電流效率閾值，則將對應兩個以上的鋁電解槽的槽平均工作電壓分別與槽平均工作電壓閾值進行比較，若僅有一個鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；若有多個鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則認定槽平均工作電壓最小的鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽。[0047] 作為對基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法和實現(xiàn)過熱度控制的鋁電解槽組的進一步改進，步驟1)中，尋找運行最優(yōu)鋁電解槽的方法為：首先對比各鋁電解槽槽平均工作電壓，找到槽平均工作電壓最低的一個鋁電解槽，然后將該鋁電解槽的槽平均工作電壓與槽平均工作電壓閾值進行比較，若該鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則將該鋁電解槽的電流效率與電流效率閾值進行比較，若該鋁電解槽的電流效率小于電流效率閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；[0048] 其中，若找到槽平均工作電壓最低的兩個以上的鋁電解槽，將對應兩個以上的鋁電解槽的槽平均工作電壓與槽平均工作電壓閾值進行比較，若對應兩個以上的鋁電解槽的槽平均工作電壓小于槽平均工作電壓閾值，則將對應兩個以上的鋁電解槽的電流效率分別與電流效率閾值進行比較，若僅有一個鋁電解槽的電流效率大于電流效率閾值，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；若有多個鋁電解槽的電流效率小于電流效率閾值，則認定電流效率最大的鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽。[0049] 步驟1)中，尋找運行最優(yōu)鋁電解槽的方法為：首先對比各鋁電解槽的電流效率和槽平均工作電壓，找到滿足所述最優(yōu)標準的一個或多個鋁電解槽；若僅有一個滿足最優(yōu)標準的鋁電解槽，則認定該鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；[0050] 若有兩個以上滿足最優(yōu)標準的鋁電解槽，則選擇電流效率最高的一個鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；[0051] 或者選擇槽平均工作電壓最低的一個鋁電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；[0052] 或者為電流效率和槽平均工作電壓分別設置權重，結合權重從兩個以上滿足最優(yōu)標準的鋁電解槽中選擇一個作為運行最優(yōu)鋁電解槽。[0053] 按照以上運行最優(yōu)鋁電解槽的尋找標準，在電流效率未能達到設定值時，不再比較槽平均工作電壓值，或者在槽平均工作電壓未能低于設定值時，不再比較電流效率，直接認定為需要進行工藝參數(shù)優(yōu)化的非最優(yōu)電解槽，開始進行工藝參數(shù)優(yōu)化控制，提高了控制效率，避免了多余的判斷比較。[0054] 作為對基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法和實現(xiàn)過熱度控制的鋁電解槽組的進一步改進，電流效率閾值為93～95％；槽平均工作電壓閾值為3.8～4.0。[0055] 作為對基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法和實現(xiàn)過熱度控制的鋁電解槽組的進一步改進，通過加大所述槽壁換熱裝置內換熱介質的流量來增加換熱量；通過減少所述槽壁換熱裝置內換熱介質的流量來減少換熱量。[0056] 槽壁換熱裝置通過散熱介質將槽壁溫度帶走，加快散熱介質的流速實現(xiàn)加速槽壁散熱，降低槽壁溫度進而降低電解質的溫度，最終實現(xiàn)降低過熱度；減慢散熱介質的流速甚至停止散熱介質的流動實現(xiàn)槽壁散熱的減慢或保溫，使槽壁溫度升高，進而升高電解質溫度及過熱度。[0057] 加大或減少換熱介質在槽壁換熱裝置內流量，可以通過調節(jié)流速實現(xiàn)，具體可以通過泵的變頻調速來調節(jié)，流速易于精確調節(jié)，使散熱量易于控制和計算，控制上簡單可靠容易實現(xiàn)，且能夠精確的量化控制。[0058] 作為對基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法和實現(xiàn)過熱度控制的鋁電解槽組的進一步改進，所述過熱度測量值的采集方法包括，在線取樣測量鋁電解槽內電解質的實時溫度和電解質自然冷卻開始結晶時的結晶溫度，以該結晶溫度為初晶溫度；所述實時溫度減去初晶溫度得到所述過熱度測量值。[0059] 通過探針和溫度傳感器，可以實現(xiàn)在現(xiàn)場快速測出槽內的電解質溫度及電解質的結晶溫度(即初晶點)，相減即可獲得過熱度，方法快速可靠，能夠在現(xiàn)場短時間內獲得結果，并且結果能夠自動被系統(tǒng)自動獲取。[0060] 作為對基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法和實現(xiàn)過熱度控制的鋁電解槽組的進一步改進，所述過熱度測量值的采集方法包括，獲得鋁電解槽內電解質的樣本及電解質的實時溫度，通過檢測樣本獲得鋁電解槽內電解質的分子比，通過查表獲得對應的初晶溫度，所述電解質的實時溫度減去初晶溫度得到過熱度測量值。[0061] 通過采集樣本并利用實驗室檢驗的方式測得成分(分子比)，根據成分獲得初晶點，實時溫度與初晶點的差即為過熱度，化驗方法精確可行，也能夠實現(xiàn)過熱度的準確獲取。附圖說明[0062] 圖1是現(xiàn)有技術鋁電解槽結構示意圖；[0063] 圖2是現(xiàn)有技術鋁電解工藝與臨界穩(wěn)定控制系統(tǒng)示意圖；[0064] 圖3是本發(fā)明的能夠實現(xiàn)獨立能量平衡調節(jié)的方法流程圖；[0065] 圖4是本發(fā)明的鋁電解槽系統(tǒng)示意圖；[0066] 圖5是本發(fā)明的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法流程圖。[0067] 圖中包括：陰極1、陽極導電棒2、陽極母線3、打殼下料機構4、集氣罩5、陽極碳塊6、槽幫結殼7、側壁內襯8、陰極棒9、槽殼10、防滲隔熱材料11、電解質12、鋁水13、煙道口14；槽體本身100、槽壁換熱裝置31、流量調節(jié)站34、熱輸出裝置35、管道36。具體實施方式[0068] 下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細的說明。[0069] 實現(xiàn)過熱度輸出端調節(jié)的鋁電解槽實施例：[0070] 硬件部分：[0071] 如圖4所示的本發(fā)明的鋁電解槽系統(tǒng)，包括：槽體本身100和換熱系統(tǒng)，槽體本身100的結構與現(xiàn)有技術的鋁電解槽槽體相同。

[0072] 換熱系統(tǒng)用于控制電解槽槽壁的散熱，還可以進一步實現(xiàn)電解槽余熱的二次利用。換熱系統(tǒng)包括槽壁換熱裝置31、煙氣換熱裝置(圖中未示出)、流量調節(jié)站34、熱輸出裝置35、管道36。所述槽壁換熱裝置31設置于鋁電解槽的槽壁上，或者與鋁電解槽一體設置，用于輔助鋁電解槽側壁(槽壁)的散熱，能夠吸收鋁電解槽槽壁的熱量并通過換熱介質將熱量帶走轉移。鋁電解槽頂部設置有煙道(圖中未示出)，煙道與鋁電解槽的煙道口相連，用于排出鋁電解槽內電化學反應產生的高溫煙氣。煙道32上設置有煙氣換熱裝置，煙氣換熱裝置也可以通過管道36串聯(lián)進圖4所示的換熱系統(tǒng)，高溫煙氣通過煙氣換熱裝置后可以得到冷卻，同時將熱量傳遞給煙氣換熱裝置內的換熱介質。流量調節(jié)站34實現(xiàn)換熱系統(tǒng)內部的換熱介質流速的調節(jié)，最終實現(xiàn)槽壁換熱裝置31內單位時間換熱介質流量的調節(jié)，流量調節(jié)站34具體可以是由可調速電機帶動的泵，調速電機(即泵的轉速)由鋁電解槽控制系統(tǒng)控制，用于驅動換熱介質通過管道36在槽壁換熱裝置31、煙氣換熱裝置(圖中未示出)、熱輸出裝置35之間循環(huán)。熱輸出裝置35用于將換熱介質冷卻，轉移換熱介質攜帶的熱量，可以將熱量進行再次利用。熱輸出裝置35具體可以是換熱站，被加熱后攜帶熱量換熱介質在換熱站內給水加熱，被加熱后的水可以用于供暖或發(fā)電。[0073] 換熱介質采用導熱油，也可以采用其他介質，例如冷卻液、水或者氣體等。本發(fā)明對換熱介質不做限定。[0074] 槽壁換熱裝置31包括集成有熱管的集熱板，集熱板內通有導熱油，熱管一端與槽壁接觸，另一端插入集熱板內部并與導熱油充分接觸，槽壁換熱裝置31利用熱管將槽壁熱量傳遞到集熱板內的導熱油，將導熱油加熱，攜帶能量的高溫導熱油流動將槽壁熱量帶走，從而實現(xiàn)槽壁溫度的調節(jié)。[0075] 作為其他實施例，槽壁換熱裝置31也可以不采用熱管，而直接在槽壁上設置其他類型的換熱裝置。[0076] 導熱油在流量調節(jié)站34的驅動下，流入熱輸出裝置35。熱輸出裝置35可以為一個換熱水站，導熱油管可以在換熱水站內通過彎曲布置或者連接散熱片的方式與水充分接觸，換熱水站利用水將導熱油管內的導熱油冷卻，水被加熱后可以進一步使之沸騰用于發(fā)電或供暖等。熱輸出裝置35內用于冷卻導熱油的介質還可以為氣體、冷卻液等其他介質，冷卻方法可以為對導熱油管噴淋、浸泡或利用散熱風扇加速空氣流動的方式，其目的主要是為了冷卻導熱油，使冷卻后的導熱油進入下一冷卻循環(huán)，導熱油的熱量是否重復利用或者如何利用，本發(fā)明不做限定。[0077] 本實施例中，為了有效利用導熱油帶出的熱量，導熱油還在冷卻后利用高溫煙氣進行預熱，即導熱油在進入槽壁換熱裝置31前先進入煙氣換熱裝置，煙氣換熱裝置設置于煙道上，高溫煙氣在煙氣換熱裝置內與導熱油管充分接觸，將煙氣攜帶的熱量充分利用，為導熱油預熱，預熱后的導熱油再通過槽壁換熱裝置31，可進一步的提高導熱油攜帶的熱量，便于高溫導熱油在熱輸出裝置35內輸出能量以提高余熱利用率。作為其他實施例，也可以不在煙道上設置煙氣換熱裝置，不對導熱油預熱，直接使冷卻后的導熱油進入槽壁換熱裝置31，以提高槽壁換熱裝置31對槽壁的冷卻效率。[0078] 軟件部分：[0079] 鋁電解槽控制系統(tǒng)采用如圖2所示的現(xiàn)行鋁電解工藝與臨界穩(wěn)定控制系統(tǒng)的策略對電解槽進行能量平衡和物料平衡的控制，即實現(xiàn)極距控制和分子比控制；同時還包括對換熱系統(tǒng)的控制，即根據散熱度對槽壁換熱裝置31、流量調節(jié)站34乃至熱輸出裝置35進行控制的方法。具體控制策略在方法實施例中敘述。[0080] 需要說明的是，本實施例中，對換熱系統(tǒng)的控制與極距控制和分子比控制相同，都屬于針對電解槽的控制。也就是說，對換熱系統(tǒng)的控制方法形成的軟件在電解槽的控制裝置(例如電解槽的控制柜)中加載并且運行。[0081] 余熱回收系統(tǒng)實施例：[0082] 余熱回收系統(tǒng)包含上述鋁電解槽實施例中的換熱系統(tǒng)(本實施例中不再贅述)和余熱回收控制器，余熱回收控制器對換熱系統(tǒng)進行控制，執(zhí)行實現(xiàn)用于鋁電解槽的能量平衡調節(jié)方法的控制，具體控制策略在方法實施例中敘述。[0083] 需要說明的是，本實施例中，對換熱系統(tǒng)的控制方法形成的軟件在余熱回收控制裝置(例如作為流量調節(jié)站34的泵的電機控制器或余熱回收系統(tǒng)控制柜)中加載并且運行。本實施例中，余熱回收系統(tǒng)的散熱控制與鋁電解槽本身現(xiàn)行的鋁電解控制策略(如圖2的控制方法)互相獨立運行，可以互不干預。

[0084] 過熱度輸出端調節(jié)方法實施例：[0085] 如圖3所示的能夠實現(xiàn)獨立能量平衡調節(jié)的方法，包括如下步驟：1)控制系統(tǒng)采集電解槽中電解質的過熱度；2)將采集的過熱度與預設的標準過熱度比較。若采集的過熱度大于標準過熱度，則控制系統(tǒng)控制換熱系統(tǒng)加快電解槽槽壁的散熱速度，實現(xiàn)電解槽槽壁溫度降低，進而使電解槽內電解質溫度降低，最終實現(xiàn)降低電解質的過熱度，使電解質過熱度接近標準過熱度；若采集的過熱度小于標準過熱度，則控制系統(tǒng)控制換熱系統(tǒng)減慢電解槽槽壁的散熱速度，實現(xiàn)電解槽槽壁溫度升高，進而使電解槽內電解質溫度升高，最終實現(xiàn)升高電解質的過熱度，使電解質過熱度接近標準過熱度；若采集的過熱度等于標準過熱度，則控制系統(tǒng)控制換熱系統(tǒng)維持當前電解槽槽壁的散熱速度，即維持接近標準過熱度的當前過熱度。[0086] 控制系統(tǒng)可以是鋁電解槽的控制系統(tǒng)，也可以是余熱回收系統(tǒng)獨立的控制系統(tǒng)。[0087] 電解鋁電解質合理的過熱度區(qū)間為5～15℃，設定的標準過熱度為一定的溫度范圍，在設定時可以是理想的窄小范圍(例如6～8℃)、也可以是較寬區(qū)間(如6～10℃或8～12℃)，也可以是接近理想過熱度的溫度范圍。本發(fā)明中，在一組鋁電解槽組中，尋找最優(yōu)運行的鋁電解槽(尋優(yōu)標準可以為槽平均工作電壓、電流效率等)，并基于該最優(yōu)運行的鋁電解槽的過熱度形成設定的標準過熱度區(qū)間(標準過熱度區(qū)間可以為一定時間內最優(yōu)運行的鋁電解槽的過熱度波動區(qū)間，也可以為以最優(yōu)運行的鋁電解槽的過熱度為中心的設定范圍的過熱度區(qū)間)，用作對該組其他非最優(yōu)運行的鋁電解槽的過熱度控制參數(shù)。對于其他非最優(yōu)運行的鋁電解槽，當過熱度測量值超出該標準過熱度時才進行調節(jié)，例如設定標準過熱度區(qū)間為8～10℃，則當過熱度低于8℃達到7℃或高于10℃達到11℃才進行調節(jié)，直到回到標準過熱度區(qū)間內的目標值時，停止調節(jié)，防止系統(tǒng)難以穩(wěn)定下來而頻繁震蕩反復調節(jié)。[0088] 采集的過熱度大于標準過熱度區(qū)間或者大于標準過熱度區(qū)間并超過設定值，可以認定為此采集的過熱度大于標準過熱度；采集的過熱度小于標準過熱度區(qū)間或者小于標準過熱度區(qū)間并超過設定值，可以認定為此采集的過熱度小于標準過熱度。理想過熱度或理想過熱度的范圍也可以為技術人員根據經驗設定的，或者選擇現(xiàn)有運轉良好且電流效率高的電解槽的過熱度作為其他槽況相近的電解槽的理想過熱度。[0089] 加快電解槽槽壁的散熱速度的方法為，鋁電解槽控制系統(tǒng)通過控制加快換熱系統(tǒng)中作為流量調節(jié)站34的泵的轉速，加快換熱系統(tǒng)中導熱油在槽壁換熱裝置31中的流速，則加了單位時間槽壁換熱裝置31從槽壁帶走的熱量，最終實現(xiàn)了加快電解槽槽壁的散熱速度。減慢電解槽槽壁的散熱速度的方法與加快電解槽槽壁的散熱速度的方法相反，即鋁電解槽控制系統(tǒng)降低換熱系統(tǒng)中泵34的轉速，最終實現(xiàn)減慢電解槽槽壁的散熱速度。[0090] 作為其他實施例，還可以通過其他方法加快或減慢電解槽槽壁的散熱速度。例如，控制進入槽壁換熱裝置31的導熱油的初始溫度，在泵34轉速不變，導熱油流速一定的情況下，通過提高熱輸出裝置35對導熱油的冷卻速率來降低進入槽壁換熱裝置31的導熱油的初始溫度，可以實現(xiàn)加快電解槽槽壁的散熱速度；相反通過降低熱輸出裝置35對導熱油的冷卻速率來提高進入槽壁換熱裝置31的導熱油的初始溫度，可以實現(xiàn)減慢電解槽槽壁的散熱速度。還可以在保證流速一定的前提下，通過調節(jié)閥門的開度控制單位時間進入槽壁換熱裝置31的導熱油的流量，但此方法下若需實現(xiàn)定量的精確控制，則需要冷卻系統(tǒng)中導熱油流速(即泵的轉速)和進入換熱系統(tǒng)閥門的開度聯(lián)合控制，以保證流速一定，控制方法較為復雜。[0091] 同時還可以對熱輸出裝置35進行控制，調節(jié)熱輸出裝置35對導熱油的冷卻速率，以適應導熱油的流速控制。例如作為流量調節(jié)站34的泵的轉速加快，即導熱油流速加快時，控制增加調節(jié)熱輸出裝置35的冷卻速率以適應導熱油的流速，具體可以為增加導熱油管被水浸泡的長度、增加冷卻液噴淋量或者加快散熱風扇轉速等。同時鋁電解槽控制系統(tǒng)還可以采集槽壁換熱裝置31導熱油進口及出口的溫度，導熱油流速等參數(shù)，即通過采集相關參數(shù)，對導熱油流速和進入槽壁換熱裝置31的導熱油的初始溫度的精確控制，以實現(xiàn)槽壁散熱量的精確計算，及實現(xiàn)精確調節(jié)槽壁的散熱量。[0092] 鋁電解槽控制系統(tǒng)采集電解槽中電解質的過熱度的方法基于以下原理：當電解質熔體結晶時釋放出凝固潛熱，因此電解質冷卻溫度曲線會出現(xiàn)拐點，此拐點溫度即為電解質的初晶溫度。用電解質工作溫度減去初晶溫度，即可得到過熱度。具體可以為，挖取部分電解槽電解質樣本，通過溫度探針持續(xù)測定電解質樣本的溫度，根據電解質開始結晶時的溫度變化曲線與其他情況的溫度變化不同的特點得到電解質開始結晶時的溫度，并將該溫度作為初晶溫度，用電解質樣本的初始溫度減去初晶溫度即得到電解質的過熱度，過熱度可以通過手動輸入或在線實時檢測的方式被鋁電解槽控制系統(tǒng)獲得。電解質過熱度的在線測量，可以采用STARprobeTM過熱度測量儀實現(xiàn)。[0093] 鋁電解槽控制系統(tǒng)采集電解槽中電解質的過熱度的方法還可以為，取電解槽電解質樣本，采用實驗室化驗的方法確定樣本電解質的分子比，根據查表的方法獲得對應電解質的初晶溫度，用電解質樣本的初始溫度減去初晶溫度即得到電解質的過熱度，過熱度可以通過手動輸入的方式被鋁電解槽控制系統(tǒng)獲得。[0094] 本發(fā)明通過調整槽壁溫度，進而調整槽內電解質的溫度，最終實現(xiàn)輸出端散熱對電解質過熱度的調節(jié)控制；通過流量調節(jié)站34控制通過槽壁換熱裝置31的換熱介質的流量來調整槽壁溫度，例如可以為基于對泵的轉速控制對槽壁散熱量的精確控制實現(xiàn)對電解質過熱度的調節(jié)，具體可以為以電解質過熱度為控制目標，以換熱系統(tǒng)(包括泵)為執(zhí)行調節(jié)機構的PID閉環(huán)控制。[0095] 具體例如，在設定周期(t0＝4h)采集鋁電解槽內電解質的過熱度測量值(ΔT測1＝6℃，過熱度測量值即為圖3中ΔTb)，控制系統(tǒng)對過熱度測量值(ΔT測1＝6℃)與預設的標準過熱度范圍(8～10℃)進行比較，得出過熱度測量值(ΔT測1＝6℃)小于預設的標準過熱度范圍(8～10℃)的下限值(下限值ΔTb1＝8℃，上限值ΔTb2＝10℃)，進而計算得到過熱度的偏差值ΔT＝ΔTb1-ΔT測1＝8-6＝2℃，根據過熱度偏差值(ΔT＝2℃)的正負判斷需要加速散熱還是減速散熱，此實施例中過熱度偏差值為正則需要減速散熱以升高過熱度。具體控制調整方法可以為：計算過熱度偏差百分比ξ＝(ΔTb1-ΔT測1)/ΔTb1＝2/8≈33.33％，即電解槽需要減少散熱量。首先調整減少散熱量的10％；調整后，再次進行過熱度測量，測量值仍然低于標準過熱度下限，再次調整減少散熱量的20％；每個調整周期依次遞增，直到測量值回歸到標準過熱度區(qū)間內。[0096] 本發(fā)明的目的是為了通過不改變其他工藝參數(shù)的方法調整過熱度，從而維持每個不同槽況的電解槽的過熱度都在理想的范圍內，同時本發(fā)明的方法可以與現(xiàn)有技術的鋁電解工藝與臨界穩(wěn)定控制方法共存，即鋁電解槽控制系統(tǒng)按照圖4所示的現(xiàn)行控制方法對鋁電解槽的其他工藝參數(shù)進行輸入端調節(jié)，控制好電解槽的能量平衡和物料平衡，同時鋁電解槽控制系統(tǒng)通過本發(fā)明的方法從輸出端對電解槽的熱平衡進行調節(jié)，實現(xiàn)電解槽過熱度的解耦控制，最終能夠在維持電解槽鋁電解過程的安全穩(wěn)定的同時盡可能的實現(xiàn)節(jié)能。[0097] 計算機存儲介質實施例：[0098] 按照上述方法，編制計算機程序，將計算機程序存儲于存儲介質中，由(一個或多個)處理器調用并且執(zhí)行，從而可以實現(xiàn)用于鋁電解槽的能量平衡調節(jié)方法。根據電解槽實施例和余熱利用實施例的說明可知，上述計算機程序可以在電解槽控制裝置中運行，或者在余熱回收控制器中運行。[0099] 上述介質是，存儲有計算機程序指令的可編程數(shù)據處理設備。例如，可以是集成有存儲器的控制器，例如單片機或工控機，和/或是其他獨立的存儲器、內存儲器。上述介質還可以是一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可讀存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)。[0100] 鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法實施例：[0101] 采集一組運行中的鋁電解槽的運行參數(shù)，尋找電流效率高于設定電流效率值，且槽平均工作電壓低于設定槽平均工作電壓值的鋁電解槽作為運行最優(yōu)鋁電解槽，電流效率越高且槽平均工作電壓越低的鋁電解槽的節(jié)能效果最好。采集運行最優(yōu)鋁電解槽的電解質溫度、電解質分子比、氧化鋁濃度和極距等工藝參數(shù)，最優(yōu)鋁電解槽可以為多個，則采集的最優(yōu)鋁電解槽的工藝參數(shù)也可以為多組，多組最優(yōu)鋁電解槽的工藝參數(shù)可以通過數(shù)學手段例如求均值等方式得出一組最優(yōu)鋁電解槽的工藝參數(shù)，對其他非最優(yōu)鋁電解槽按照該組最優(yōu)鋁電解槽的工藝參數(shù)進行控制。[0102] 具體可以如圖5所示，步驟如下：[0103] 1)在各個電解槽預設的工藝技術條件和過熱度下進行能耗解析；[0104] 2)采集各電解槽的電流效率，找出系列電解槽最優(yōu)的電流效率(最高的電流效率為最優(yōu))；將當前最優(yōu)目標值的工藝參數(shù)作為控制參數(shù)對其他非最優(yōu)電流效率的電解槽進行控制；[0105] 3)若系列最優(yōu)電流效率大于預設電流效率，則采集系列最優(yōu)電流效率對應電解槽的槽平均工作電壓；若系列最優(yōu)電流效率小于預設電流效率，則將當前最優(yōu)目標值的工藝參數(shù)作為控制參數(shù)對系列最優(yōu)電流效率對應的電解槽進行控制；[0106] 4)若采集的系列最優(yōu)電流效率對應的電解槽的槽平均工作電壓值小于預設槽平均工作電壓值，則獲取該電解槽的工藝參數(shù)(即為選擇該電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽)，并根據該電解槽的工藝參數(shù)調整現(xiàn)有作為最優(yōu)目標值的工藝參數(shù)，或者直接將該電解槽的工藝參數(shù)作為最優(yōu)目標值的工藝參數(shù)；若采集的系列最優(yōu)電流效率對應的電解槽的槽平均工作電壓值大于預設槽平均工作電壓值，則將當前最優(yōu)目標值的工藝參數(shù)作為控制參數(shù)對該電解槽進行控制。[0107] 若步驟2)中，最優(yōu)系列電流效率的電解槽有兩個以上(兩個以上的電解槽的電流效率相同且都為最高)；且步驟3)中，兩個以上的電解槽的最優(yōu)系列電流效率大于預設電流效率(最優(yōu)系列電流效率小于預設電流效率的話，這兩個以上的電解槽皆非運行最優(yōu)電解槽)；則采集者兩個以上的電解槽的槽平均工作電壓值，若只有一個電解槽的槽平均工作電壓值低于預設槽平均工作電壓值，則該電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽；若兩個以上電解槽的槽平均工作電壓值低于預設槽平均工作電壓值，則槽平均工作電壓值最低的一個電解槽為運行最優(yōu)鋁電解槽。[0108] 同樣的，以上具體步驟優(yōu)先判斷比較找電流效率最高的電解槽，再比較槽平均工作電壓值；作為其他實施例，還可以優(yōu)先判斷比較找槽平均工作電壓值最低的電解槽，再比較電流效率。[0109] 作為其他實施例，還可以如下步驟：[0110] 1)采集各電解槽的電流效率和槽平均工作電壓值；[0111] 2)找出電流效率大于預設電流效率、槽平均工作電壓值低于預設槽平均工作電壓值的電解槽；[0112] 3)若僅找出一個滿足條件的電解槽，則選擇該電解槽作為運行最優(yōu)電解槽(獲取該電解槽的工藝參數(shù)，并根據該電解槽的工藝參數(shù)調整現(xiàn)有作為最優(yōu)目標值的工藝參數(shù))；同時將當前最優(yōu)目標值的工藝參數(shù)作為控制參數(shù)對其他電解槽進行控制。

[0113] 若找出多個滿足條件的電解槽，則選擇電流效率最高的一個電解槽為運行最優(yōu)電解槽；或者選擇槽平均工作電壓最低的一個電解槽為運行最優(yōu)電解槽；或者為電流效率和槽平均工作電壓分別設置權重，結合權重從兩個以上滿足最優(yōu)標準的電解槽中選擇一個作為運行最優(yōu)電解槽。同時將當前最優(yōu)目標值的工藝參數(shù)作為控制參數(shù)對其他電解槽進行控制。[0114] 具體根據權重尋找運行最優(yōu)電解槽的方法可以為，將對應的滿足步驟2)中條件的電解槽的電流效率I％的權重設為α，槽平均工作電壓U的權重設為β；按照下式計算該電解槽的評價參數(shù)θ：[0115][0116] 其中，U′為預設槽平均工作電壓值，ΔU為該電解槽的槽平均工作電壓U與預設槽平均工作電壓值U′的差，即ΔU＝U′-U。[0117] 最終電解槽評價參數(shù)θ最大的滿足步驟2)中條件的電解槽為運行最優(yōu)電解槽。[0118] 鋁電解槽組實施例：[0119] 包括一組鋁電解槽和電解槽組控制器，電解槽組控制器可以采集各個電解槽的運行參數(shù)，以及控制各個電解槽的工藝參數(shù)，電解槽組控制器執(zhí)行指令實現(xiàn)用于鋁電解槽的工藝參數(shù)優(yōu)化方法，用于鋁電解槽的工藝參數(shù)優(yōu)化方法已在用于鋁電解槽的工藝參數(shù)優(yōu)化方法實施例中介紹清楚，此處不再贅述。[0120] 基于過熱度的鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法實施例：[0121] 按照鋁電解工藝參數(shù)優(yōu)化方法實施例中的方法尋找運行最優(yōu)鋁電解槽。采集運行最優(yōu)鋁電解槽的過熱度作為理想過熱度，然后按照過熱度輸出端調節(jié)方法實施例中的方法對其他非最優(yōu)鋁電解槽進行過熱度的輸出端調節(jié)。過熱度的輸出端調節(jié)方法已在過熱度輸出端調節(jié)方法實施例中介紹的足夠清楚，此處不再贅述。[0122] 實現(xiàn)過熱度控制的鋁電解槽組實施例：[0123] 包括電解槽組控制器和用于為槽壁散熱的槽壁換熱裝置，每個電解槽的側壁上設置有所述槽壁換熱裝置，電解槽組控制器用于采集各個電解槽的參數(shù)，以及控制各個電解槽的槽壁換熱裝置。每個電解槽的槽壁換熱裝置及對應的換熱系統(tǒng)與實現(xiàn)過熱度輸出端調節(jié)的鋁電解槽實施例中的槽壁換熱裝置及換熱系統(tǒng)相同，此處不再贅述。電解槽組控制器執(zhí)行指令實現(xiàn)基于過熱度的工藝參數(shù)優(yōu)化方法，基于過熱度的工藝參數(shù)優(yōu)化方法已在基于過熱度的工藝參數(shù)優(yōu)化方法實施例中介紹清楚，此處不再贅述。[0124] 具體的，作為一種實施方式，電解槽組控制器包括兩個控制器，一個為可以實現(xiàn)采集電解槽組中各電解槽運行參數(shù)的總控制器，另一個為可以實現(xiàn)對各個電解槽的槽壁換熱裝置分別控制的換熱系統(tǒng)控制器?？偪刂破靼凑沼糜阡X電解槽的工藝參數(shù)優(yōu)化方法實施例中的方法尋找運行最優(yōu)鋁電解槽，并采集運行最優(yōu)鋁電解槽的過熱度作為理想過熱度，然后將理想過熱度發(fā)送給換熱系統(tǒng)控制器，換熱系統(tǒng)控制器基于該理想過熱度對其他非最優(yōu)鋁電解槽的換熱系統(tǒng)進行控制，實現(xiàn)過熱度的輸出端調節(jié)。