摘要：电解槽电解小室电压是电解工艺的关键技术参数。对电解槽电解小室电压监测系统进行设计,包括硬件和软件两部分,硬件主要包括电压采集单元、数据采集柜、显示单元。通过应用电解槽电解小室电压监测系统,可以及时发现异常情况,避免非计划停机,减少生产损失,降低电解电耗,并提高电解效率。

摘要：由于存在槽内衬修复不到位、铺焦厚度、挂极未找平阳极底掌、装槽物料配比不适当、启动后期工艺参数起伏波动等问题,电解槽二次槽启动存在风险,采取了相应的技术及管理措施后,二次槽启动实现“三零”目标,寿命≥90%设计寿命。

摘要：电解槽的槽况、工艺都因槽而异,想要统一管理就要先把电解槽的整体情况分类。电解槽分类管理重点解决的问题是电解槽的一致性,其中包括工艺条件的一致性,生产槽况的一致性、控制思路的一致性、经济指标的一致性等,一致性可以减少非正常问题的发生,让电解槽受控并持续改进电解槽状况。通过对电解槽进行分类管控,区别制定管控标准和措施,使不同类别的电解槽的运行状一致,便于生产管控和指标优化。

摘要：本文主要是根据某电解铝厂电解槽启停数量、停槽槽龄、电解槽破损原因、对经济性影响进行梳理分析。结合当前电解槽寿命现状和破损原因,从电解槽设计、内衬材料、筑炉工艺、焙烧启动及后期运行管理进行探讨分析,提出延长槽龄的管控目标措施。

摘要：随着可再生能源并网容量的增加,其发电间歇性、功率波动性等问题将显著影响供电系统稳定性,加剧能源供需矛盾。使用可再生能源制氢,实现间歇性能源的长期储存和运输,是可再生能源发展的重要方向,但其成本较高,技术尚未成熟,阻碍了其大型化、商业化发展。研究制氢设备在可再生能源复杂工况下的动态运行特性,可以为其容量优化配置,运行策略设计提供指导。本文在现有PEM电解槽静态模型研究的基础上,使用Hammerstein非线性结构和T-S模糊推理建立了描述PEM电解槽非线性动态特性的仿真模型,并通过实验验证了动态模型的准确性。其模型复杂度较低,参数辨识过程简单,对不同性能参数电解槽都具有较好的拟合特性,可用于可再生能源制氢系统的优化设计。

摘要：质子交换膜电解槽(proton exchange membrane electrolyzer, PEMEC)具有电流密度大、能量转化率高、工作寿命长和绿色环保等优势,建模研究是对其组件材料特性分析、结构设计验证以及控制策略优化的重要手段。PEMEC模型特征繁多、建模方法多样,在分析PEMEC运行机制的基础上,采用“组件–单体–阵列–系统”的模型层级特征,并从建模方法、模型维度等方面对突出特性的PEMEC模型展开综述,分析了机理建模、半经验建模、经验建模、数据驱动建模4种方法的优缺点及模型的适用性。基于此,提出PEMEC模型构建重点研究方向并对其未来的发展趋势进行展望。研究内容可为PEMEC模型材料更迭、结构开发、特性分析等相关建模研究提供参考价值和指导借鉴。

摘要：针对底部阴极式稀土电解槽存在的阳极气体难以排出的问题,采用有限元的方法模拟了该电解槽内气液两相流动情况,研究了电解槽阳极开槽及开槽宽度对电解质流动和气泡运动的影响。在未开槽模型中,气泡主要从阳极斜面较高一端排出,大部分气体聚集在阳极凹面中心处,阻挡了电解质与阳极间的接触,导致电解效率下降。本设计在阳极底面中心对称处开宽度范围在20 mm~40 mm的窄槽,通过对比分析,阳极底部处气体体积分数平均值较未开槽的情况降低了10%~13%,同时流场的速度分布更加均匀。气泡能快速从开槽处直接排出,减弱了气泡堆积引起电阻升高和可能产生的阳极效应问题。降低电解电阻和减少阳极效应都有利于节约电能,其中减少阳极效应还可以减少非正常工况时间,提高稀土电解质量。此外,通过优化开槽宽度和位置,有效地调整气泡的生成和排放,还有利于温度场的稳定性,从而提高稀土电解过程的稳定性。本文通过综合开槽后阳极底部气泡体积分数、流场稳定性以及开槽去除阳极体量等因素分析,得出最佳开槽宽度为20 mm,为电解槽的优化设计提供了理论支持和数据参考。

摘要：氯化物熔盐电解槽在电解过程中受温度影响很大,有必要对电解槽中的电热场进行分析计算。利用COMSOL软件建立三维氯化物熔盐电解槽电热场模型,得到槽内电势和温度分布,分析电解槽的热平衡,在热平衡的基础上,计算电解槽结构参数对电热场的影响,并推导出放大方程。计算表明,缩短阴阳极间距,增大阴极高度、阴极半径、阳极半径及电解质液面高度可以在热平衡的条件下提高电流强度,依据无因次关系式可进行结构优化设计或电解槽放大设计而不需要复杂的建模,可以节省计算资源。

摘要：本文以铝电解系列电解槽绝缘检测系统为研究对象,对现有电解槽绝缘检测系统存在的问题进行了分析和研究,提出了一种电解槽绝缘电阻实时检测系统,以实现电解槽对地绝缘电阻值的在线检测、自动识别绝缘破坏电解槽和精准定位。

摘要：稀土电解槽内流场速度不稳定,阳极外侧流动过于缓慢,不利于电解反应的充分进行和电解效率的提高。现有研究表明可通过外加磁场对电解质进行搅拌以控制稀土电解槽内的流动情况。对8 kA稀土电解槽进行电磁搅拌模拟,设计在电解质外侧和底部安装不同安匝数铜线圈,然后利用Ansoft Maxwell以及Ansys Fluent软件对电解质部分生成的磁场以及电磁搅拌下的流场进行有限元模拟分析,得到以下主要结论:侧面下方增设线圈在一定安匝数下无法产生电磁搅拌力;侧面上方增设线圈为正弦波,所需线圈安匝数小于底部,而且流场稳定性也更好;底部增设线圈所需安匝数远大于侧面上方,且相比侧面上方位置电磁搅拌的槽内流动情况更为复杂混乱。