【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解槽，特别是涉及一种电解槽温度分布自适应调节系统和方法。
技术介绍
1、铝电解行业是能耗最高的行业之一，全球所有地区，都在致力于减少铝业的能耗，降低碳排放对环境的影响。在制铝行业中，60％以上的碳排放来自于冶炼过程中的电力。因此，提高电的使用效率及热能的回收，对减碳有直接的意义。
2、目前，全球内对于减少铝电解的碳排放有较多的方案，其中较为直接的方法是电气化，把电解铝的电来源，由化石燃料转换为清洁能源，如氢能源。该方法是一种减少燃料燃烧排放的可靠方法，然而无法有效降低当前电解槽能耗，提高电流使用效率，降低吨铝成本。
3、一公司在电解铝厂实施的能量调节系统(又称“虚拟电池”)，可根据电网的繁忙程度自动调节生产峰谷，以应对间歇供电问题，通过能耗的调配，实现减排。然而无法有效实现热回收，降低综合能耗。且该系统需额外的电能驱动，经济性较低。以及该系统缺少对电解槽自动持续的数据监测，数据监测工程量大且收益较低。
4、可见，当前铝生产商在电解铝生产中，铝电解槽通常直接暴露在空气中，电解槽直接与环境进行热交换，散失在空气中；且烟道集气后直接排至大气，大量能耗无法再次回收。当需要增大或减少冶炼电流安培数时，只能依靠电解槽与环境的自然热交换逐渐达到平衡，功率调节效率低且需人工反复巡检温度以控制漏槽风险。
5、由于电解槽工作环境恶略，数据采集仪布置困难，运维成本高，目前电解铝厂家难于敷设系统的数据采集系统，从而难以及时收集电解槽运行数据，对电解槽槽膛整体情况进行数据重构，分析电解槽的运
技术实现思路
1、鉴于上述问题，提出了本专利技术实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种电解槽温度分布自适应调节系统和方法。
2、本专利技术实施例公开了一种电解槽温度分布自适应调节系统，包括：
3、温差发电单元，用于对电解槽进行热电转换产生电能或热能；
4、区域电能管理模块，用于收集所述温差发电单元产生的电能并向系统供电；
5、数据采集模块，用于通过使用所述区域电能管理模块供应的电能，收集所述电解槽的状态数据；
6、控制中心，用于根据所述状态数据和温度阈值，调整所述电解槽的温度；
7、监测平台，用于实时分析所述电解槽的状态数据并展示分析结果。
8、可选地，所述电解槽设置有散热孔，所述状态数据包括所述散热孔的温度；
9、所述控制中心用于：
10、根据生产电流确定对应的温度阈值；
11、判断所述散热孔的温度是否高于所述温度阈值；
12、当所述散热孔的温度高于所述温度阈值时，通过所述区域电能管理模块控制所述温差发电单元将所述电解槽的热能转化为电能，以使所述电解槽的温度调整为所述温度阈值；
13、当所述散热孔的温度低于所述温度阈值时，通过所述区域电能管理模块控制所述温差发电单元将电能转化为热能，以使所述电解槽的温度调整为所述温度阈值。
14、可选地，所述区域电能管理模块用于：
15、接收所述控制中心发送的温度调整指令；
16、响应所述温度调整指令，采用所述散热孔的温度和所述温度阈值，计算给温差发电单元施加的电压改变值；
17、当所述散热孔的温度高于所述温度阈值时，根据所述电压改变值，向所述温差发电单元施加正向电压，收集所述温差发电单元产生的电能；
18、当所述散热孔的温度低于所述温度阈值时，根据所述电压改变值，向所述温差发电单元施加反向电压，消耗电能为所述温差发电单元供电。
19、可选地，所述温差发电单元用于：
20、当所述区域电能管理模块向所述温差发电单元施加正向电压时，采用所述散热孔的温度和所述温度阈值，计算所述温差发电单元的第一输出功率；
21、所述温差发电单元采用所述第一输出功率正向导通输出电能；
22、当所述区域电能管理模块向所述温差发电单元施加反向电压时，采用所述散热孔的温度和所述温度阈值，计算所述温差发电单元的第二输出功率；
23、所述温差发电单元采用所述第二输出功率反向导通消耗所述区域电能管理模块提供的电能，产生热能。
24、可选地，所述区域电能管理模块还包括储能单元，所述储能单元用于存储从所述温差发电单元收集的电能。
25、可选地，所述温差发电单元的冷端设置有风箱散热结构，所述散热孔与所述风箱散热结构连接；所述电解槽的热能通过所述散热孔与温差发电元器件热端进行热交换后排放。
26、可选地，每个所述风箱散热结构的进出风口通过排气扇进行开关调节，以控制换热量大小。
27、可选地，所述数据采集模块包括电压采集单元、温度采集单元、角度采集单元、超声测厚单元。
28、可选地，所述状态数据包括温度、厚度、电压电位信息；所述控制中心还用于：
29、判断当前采集的温度、厚度、电压电位信息与当前生产电流下正常的温度、厚度、电压电位信息是否存在偏差；
30、若所述温度和/或所述电压电位信息存在偏差，则通过调节所述温差发电单元的发电效率，令温度值、电压电位值调整至正常值；
31、若所述厚度存在偏差，则发出预警，以使人工确认是否进行电解槽维修。
32、本专利技术实施例还公开了一种电解槽温度分布自适应调节方法，所述方法包括：
33、收集所述电解槽的状态数据；所述电解槽设置有散热孔，所述状态数据包括所述散热孔的温度；
34、根据生产电流确定对应的温度阈值；
35、判断所述散热孔的温度是否高于所述温度阈值；
36、若所述散热孔的温度高于所述温度阈值，则将所述电解槽的热能转化为电能，以降低所述电解槽的温度至所述温度阈值，并存储和使用所述电能；
37、若所述散热孔的温度低于所述温度阈值，则将所述电能转化为热能，以提高所述电解槽的温度至所述温度阈值。
38、本专利技术实施例包括以下优点：
39、本专利技术实施例的电解槽温度分布自适应调节系统，温差发电单元用于对电解槽进行热电转换产生电能或热能，区域电能管理模块用于收集所述温差发电单元产生的电能并向系统供电，数据采集模块用于通过使用所述区域电能管理模块供应的电能，收集所述电解槽的状态数据；控制中心用于根据所述状态数据和温度阈值，调整所述电解槽的温度；监测平台用于实时分析所述电解槽的状态数据并展示分析结果。采用本专利技术的电解槽温度分布自适应调节系统，可以在不额外占用外部能源的情况下快速部署，使得电解槽自适应实现区域温度控制，快速达到或持续处于热平衡状态，提高电流效率；同时完成电解槽整体参数的监测和记录，对后续节能分析，带来极大的经济效益。
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1.一种电解槽温度分布自适应调节系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电解槽设置有散热孔，所述状态数据包括所述散热孔的温度；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述区域电能管理模块还包括储能单元，所述储能单元用于存储从所述温差发电单元收集的电能。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温差发电单元的冷端设置有风箱散热结构，所述散热孔与所述风箱散热结构连接；所述电解槽的热能通过所述散热孔与温差发电元器件热端进行热交换后排放。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，每个所述风箱散热结构的进出风口通过排气扇进行开关调节，以控制换热量大小。
8.根据权利要求1所述的系统。其特征在于，所述数据采集模块包括电压采集单元、温度采集单元、角度采集单元、超声测厚单元。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述状态数据包括温度、厚度、电压电位信息；所述控制中心
10.一种电解槽温度分布自适应调节方法，其特征在于，所述方法包括：
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电解槽温度分布自适应调节系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电解槽设置有散热孔，所述状态数据包括所述散热孔的温度；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述区域电能管理模块还包括储能单元，所述储能单元用于存储从所述温差发电单元收集的电能。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温差发电单元的冷端设置有风箱散热结构，所述散热孔与所述风箱散热结构连接；所述电解槽的热能通过所述散热孔与温差发电元器件热端进行热交换后排放。
7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑金华，郑文波，于文飞，请求不公布姓名，
申请(专利权)人：赛富能科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：
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