张建智，彭小奇, 2，陶焰明，宋彦坡，伍雁鹏



氧化铝蒸发工序用能分析及系统优化节能研究

张建智1，彭小奇1, 2，陶焰明1，宋彦坡1，伍雁鹏1

(1. 中南大学能源科学与工程学院，湖南长沙，410083；2. 湖南第一师范学院信息科学与工程系，湖南长沙，410205)

利用火用分析方法建立氧化铝蒸发工序的能耗模型，运用火用效率等评价准则对工序的用能状况进行分析。基于“三环节”能量系统优化理论提出利用余热回收工序预热原液的能量系统优化方法，建立蒸发工序当前运行状态下能量回收用于预热原液后的系统能耗模型，并进行优化计算。研究结果表明：适当提高蒸发工序入口料液温度可有效降低新蒸汽消耗，从而提高氧化铝生产蒸发工序的用能水平。

氧化铝；蒸发工序；火用分析；系统优化；节能

铝是民用、军事和高技术发展必不可少的基础材料。尽管我国原铝产量占全球1/4左右，氧化铝产量居世界第一，但以一水硬铝石型铝土矿为主要原料的氧化铝平均综合能耗约为国外先进水平的2~3倍，严重影响了铝工业的可持续发展和世界竞争力[1]，因此，有必要对氧化铝生产过程的用能状况进行分析、诊断和评价，提出切实有效的用能方案，促进氧化铝生产过程节能降耗[2−3]。能量分析主要有热分析和火用分析2种[4]。由于火用分析方法综合考虑了能量的“数量”和“质量”属性，通过建立火用平衡方程，利用火用效率、热力学完善度等用能评价指标，可以更科学地评价系统、单元或设备的用能水平，因而在用能分析中被广泛使用。……