刘桂兵

摘 要：随着环保意识的增强和国家高质量发展战略的实施，工业生产中的节能降耗管理成为生产企业关注和研究的重要问题。过去的氧化铝生产对水资源的消耗量大，废水对环境的危害性强，生产过程中的能耗高，这些问题是氧化铝生产企业必须花心思解决的问题。通过对氧化铝工业生产中的能耗情况进行分析，围绕高能耗的原因提出氧化铝节能降耗的路径及节能降耗技术，旨在推动氧化铝生产企业加快走上节能环保绿色高效的发展道路。

关键词：工业生产;氧化铝生产;能耗;原因;节能降耗技术

1引言

资源和能源消耗量大是人类可持续发展的重要影响因素。过去的发展时期内，工业经济发展速度加快，给人们带来了重要的产品和服务，但是资源能源大量消耗以及对环境的污染问题带来了多种发展问题。十四五发展规划中，国家提出了高质量发展的战略，以绿色、安全、高效的可持续发展理念为核心理念，通过科技的引擎力量将过去高能耗、高污染、低效率的粗放式发展路径转变为节能降耗、环保高效的高质量发展路径。新形势下，氧化铝生产企业应积极开展节能降耗研究，创新技术方法，提升氧化铝节能降耗管理水平。

2氧化铝生产中的能耗情况分析

在氧化铝生产中，能耗主要集中在两大块，一是进入氧化铝生产系统中的能耗，二是氧化铝生产过程中的能耗。进入氧化铝生产系统中的能耗又分为蒸气能耗和用电消耗。蒸气能耗分为高压蒸气能耗和低压蒸气能耗两部分，与蒸气能耗相关的水资源分为新鲜水和循环水两部分。蒸气加热过程中的能源消耗包括石灰石、氢氧化铝焙烧消耗的能源。用电消耗主要是生产工艺系统中的用电设备的电能消耗。氧化铝生产过程中的能耗与生产工艺流程息息相关。氧化铝生产工序主要包括预脱硅、溶出、蒸发等阶段，在上述阶段中，涉及到较多能耗的工序是溶出阶段和蒸发阶段，这两个阶段占到生产过程中能耗总量的60%以上。

从具体数值上看，进入氧化铝生产系统中的能耗中，蒸气能耗的占比在60%～65%，用电消耗在7%～8%，压缩空气消耗在1%～2%，炉煤气消耗20%～30%。在氧化铝生产工艺中，各个工序的能耗分布情况为预脱硅消耗占比16%～20%，溶出环节消耗占比40%～45%，蒸发环节消耗占比20%～25%，过滤环节消耗占比1.5%～2.0%，分离洗涤环节消耗占比3.5%～4.0%，其他用汽消耗占比10%～15%。

3造成氧化铝生产高能耗的原因

高能耗的原因是多方面的，一是氧化铝生产系统中的蒸汽利用率低;二是生产系统中的水资源循环利用率低;三是氧化铝生产工艺效率低。从上述三个方面入手，研究氧化铝生产节能降耗技术。

4氧化铝生产节能降耗关键技术

一是提高冷凝水循环效率。生产过程中溶出阶段和蒸发阶段产生的冷凝水包括新蒸气冷凝水和二次冷凝水。新蒸气冷凝水携带能量较大，可用于工艺生产内部消化，二次冷凝水主要作为锅炉水循环使用。目前，在新蒸汽中的能量回收利用率较低，在溶出阶段的新蒸汽冷凝水回收率约为0.75%，蒸发阶段的新蒸汽冷凝水回收率約为0.16%，用作锅炉水循环使用的能量在溶出阶段的能量回收率约为0.84%，在蒸发阶段的能量回收率约为0.21%。可见，生产工艺中的冷凝水能耗依然较大，仍有节能的空间。

二是提高蒸发阶段循环水利用效率。在氧化铝生产中，二次蒸汽的循环利用程度高低对能耗关系密切。为了增加二次蒸汽的循环利用率，可在蒸发阶段设置循环水系统，利用水冷却装置将回收的二次蒸汽进行降温冷却后再循环使用。在这种方式中，循环回水携带热能，这部分热能没有得到有效利用，存在能耗浪费。为了降低系统中的能耗，可对循环水系统进行改造，通过改变循环水回收利用方式减少热能消耗。如可将循环回水作为氢氧化铝洗涤用水，作为种子洗涤用水等，能够更好地利用循环水携带的热能，避免能耗浪费，也可以降低额外的电能消耗。

三是降低溶出阶段蒸气加热能耗。在生产过程中，溶出阶段浆液加热需要很大能耗，一般加热的方式分为新蒸汽加热和二次蒸汽加热。矿浆自身蒸发产生的二次汽中的热量可以为溶出浆液预热，通过提升二次汽预热设备出口处矿浆溶液的温度，为溶出浆液提供更多的热能，那么需要的新蒸汽热能就越少。为了提升二次汽预热设备出口处矿浆溶液温度，可以对二次汽预热设备进行改造，选择适宜的套管配件，尽可能提升套管换热器效率，增加出口温度，减少新蒸汽加热能耗。

四是提高生产工艺参数和操作方法，提升系统整体循环效率。氧化铝生产系统的整体优化可以提高生产效率，从而节约能耗。对生产工艺参数进行优化，促进系统反应进程加快，反应效率提升。技术人员对反应过程中，将打渣剂的投入方式进行调整，将一次投入改为两次投入，每次投入量相同。同时对打渣剂的搅拌方式进行改进，在第一次投入打渣剂后先用打渣耙往左上角推三次铝渣，利用外力使其往左下角移动，然后再用打渣耙往右下角回推铝渣至右上角，如此反复2次，然后再倒入第二次打渣剂，使其充分融合反应，继续反复操作使其顺时针形成旋涡状，促使打渣剂反应完全，铝水与铝渣得到更好的分离效果。。通过改进工艺参数，优化工艺操作，分两次投入打渣剂，并改进操作方法，铝水和铝渣分离时间明显缩短，铝渣分析效果更好。通过优化生产工艺，提高生产效率，节约能耗。

5结语

综上所述，国家高质量发展战略背景下，氧化铝生产企业不仅要关注产品质量和经济效益，同时还要注重节能降耗和绿色环保，积极探索节能降耗策略。通过对氧化铝生产中能耗产生的原因进行分析，探讨氧化铝生产中节能降耗的路径和办法，通过提高冷凝水循环效率，提高蒸发阶段循环水利用效率，降低溶出阶段蒸气加热能耗，提高生产工艺参数和操作方法提升系统整体循环效率，有效推动氧化铝生产能耗降低，为生产企业节能降耗管理目标的实现提供根本支持。

参考文献：

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