守正创新 行稳致远——记内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司总经理、党委副书记葛贵君

“该同志具有强烈的责任感和事业心,爱岗敬业、团结同事,始终保持求真务实的工作作风;安排工作重点突出、节点明确、措施到位,提高了工作效率和工作质量”国家电力投资集团公司(以下简称“集团”)原铝业部、人资部这样鉴定他的工作。而在员工的心里,他是“不相信有完不成的任务、不相信有克服不了的困难、不相信有战胜不了的敌人”负责任、敢担当,永葆攻坚克难锐气和斗志的人。他就是内蒙古霍煤鸿骏铝电有限责任公司(以下简称“霍煤鸿骏铝电”)总经理、党委副书记葛贵君。

草原绿色生态环保“建设者”--内蒙古霍煤鸿骏铝电公司煤电铝超低排放项目侧记

作为内蒙古地区煤电铝循环经济绿色发展中的支柱产业,霍煤鸿骏铝电公司深入践行习近平生态文明思想,积极探索以生态优先、绿色发展为导向的高质量发展路径,加大草原生态系统保护力度,打好铝电解污染防治攻坚战,守护好祖国北疆这道靓丽风景线。

电解铝蓄水池清淤机器人系统设计与应用

针对电解铝蓄水池清淤作业需求,采用高压水冲洗的方法,开发了清淤机器人系统。设计了履带式清淤机器人本体结构,三轴清理模块,二轴云台监控模块,并对高压冲洗系统、排污模块进行了设计选型,搭建了基于工控机和PLC的上下位机远程控制系统,研制了工程样机,并在现场进行了工程试验验证。试验结果表明:清淤机器人各功能模块工作正常,可在水环境下长时间运行,高压冲洗系统、排污泵工作稳定,实现了自动收放线功能,符合工程现场使用要求;清淤机器人系统能够完成蓄水池底部和集水坑清淤作业,清淤覆盖率达到95%以上,相较人工作业大幅提高了清理效率,降低了人工作业劳动强度,提升了清淤作业本质安全。

电解铝溜槽清理机器人系统设计及应用

为解决电解铝烟气净化工艺中氧化铝粉输送存在砂石等杂质,在溜槽内易形成结痂片,影响生产效率和产品质量的问题,开发了溜槽清理机器人系统。设计了永磁吸附多轮式小车本体、清理模块、监控模块、降温模块、辅助模块,搭建了基于工控触摸一体机、PLC、嵌入式硬件STm^(3)2为上下位机的远程控制系统,编写了控制系统软件,研制了工程样机并在现场进行了试验验证。试验结果表明:溜槽清理机器人在受限空间下结构尺寸可调,能够在80℃高温、高粉尘、强磁场环境下进行溜槽内杂质推铲聚堆、吹扫清理作业;可实时监测溜槽内部件及机器人作业状态等,适应溜槽清理的复杂工况;机器人清理覆盖率达到了95%以上,相较人工可节省约30%的时间,工作稳定可靠,降低了人工作业劳动强度和高温作业风险,提高了电解铝原料的输送效率。

普铝铸造自动控流和应急装置的开发和应用

为了提高铝锭铸造生产线的自动化程度,降低人员作业的安全风险,在国电投集团科创部的大力支持下,鸿骏铸造车间联合锦溪科技开展了普铝铸造的自动控流和应急系统开发应用,建成一条示范型全自动调控流铝锭铸造生产线,提高自动化程度,降低安全风险。项目获评内蒙古智能装备首台套,项目得到内蒙古科技强国转化专项资金。自此取得了一定的效果,供同行参考。

铝电解厂多智能机器人通用上位机适配技术

针对现有机器人上位机软件在匹配不同控制器硬件的机器人时,存在机器人软件开发、调试工作复杂、繁重等问题。以霍煤鸿骏铝电厂多智能机器人上位机管理应用为背景,提出一种多智能机器人通用上位机适配技术,定义了机器人软件开发协议,建立了基于XML的通用上位机适配架构。现场应用表明:基于XML的多机器人上位机适配技术,软件开发调试简单,能够对不同机器人进行快速接入,缩短了测试周期,降低了操作难度,更便捷的完成了多机器人上位机界面的统一运维管理。

基于注入交流信号的铝电解槽多点接地故障定位检测方法

在电解铝生产过程中,铝电解槽的接地故障时有发生,但目前企业对于铝电解槽多点接地故障的情况还无法准确有效地解决。为此,提出一种基于注入交流信号的铝电解槽多点接地故障检测方法,该方法对铝电解槽系列施加交流激励,测量电解槽两端和电解槽对地的交流电压,并计算相邻槽的电压差和槽与槽对地电压的相差,设置相应的判据。当电解槽同时满足所有判据时,则可判定该电解槽存在接地故障。通过仿真计算和实验,验证了该方法可准确定位铝电解槽在单点接地或多点接地故障时的故障槽位置。

以责任制促进落实——电力分公司加强执行力建设有效实践

执行力建设是每个企业长此以往、常抓不懈的工作。自2010年以来,自备电厂一直将执行力建设作为重点工作来抓,通过几年的有效探索和实践,走出了一条转变作风、有效执行、提升管理的科学发展强企之路。2013年,自备电厂华丽转身更名为电力分公司。2015年霍林河循环经济示范项目全面投产。如何健康、持续、快速的发展?如何实现企业管理水平大幅提升?是电力分公司全年工作的首要任务。而实现管理提升的最佳途径是提高执行力,提高执行力最好的方法就是责任制落实。为此,电力分公司在年初将责任制落实提到管理提升的重要日程,让责任制落实成为企业提高管理的有效途径。

智慧消防系统在铝用炭素生产火灾防控中的应用

随着科技水平的不断提高,消防技术的不断进步,各种智慧技术和自动化技术的应用,不仅大大减少了火灾的发生几率,而且大大提高了救援效率。消防救援工作的智慧化程度得到全面提升。文章通过对智慧消防系统的剖析,论述了智慧消防系统在铝用炭素生产火灾防控中的技术应用。

电解铝厂开关站巡检机器人关键技术研究

为解决现有铝镁行业开关站存在架空母线管道,高压设备与通道之间设置防护围栏等场景特征导致的巡检视场受限、效率低下等问题,结合霍煤鸿骏电解铝厂开关站现场应用环境,设计出一种基于折叠臂升降结构的智能巡检机器人;采用双差速原理,阐述了全向移动底盘驱动系统的元件选型与参数计算;详细探讨了一种折叠臂升降结构,描述了其工作原理及具体的驱动能力;建立了折叠臂升降机构的性能试验,实验结果表明:折叠臂驱动电机电流曲线变化符合折叠臂升降机构的举升动作,结构设计有效,具备较好的高度观测范围与整车通过性,可以满足客户现场需求。

基于磁流体稳定性提升的电解槽母线改造研究

磁场是电解槽磁流体稳定性的决定性因素,本文对铝电解槽的磁流体稳定性进行研究,通过采用自均衡网络化母线技术降低电解槽垂直磁场,改造后的垂直磁场平均降低47.5%,且四个象限磁场强度分布均匀。通过瞬态磁流体模型及流动场稳定性分析验证,500s左右后电解槽可自行恢复稳定状态,界面变形减小1.2cm,证明采用自均衡网络化母线技术后的电解槽自平衡能力及抗波动能力均得到增强,从而节省直流电耗150kWh/t-Al。

基于自注意力CNN-BiLSTM的滚动轴承剩余使用寿命预测

针对现有滚动轴承剩余使用寿命(RUL)预测方法特征提取能力单一,无法充分利用数据中蕴含的时空信息等问题,提出了一种基于自注意力卷积神经网络(CNN)和双向长短期记忆网络(BiLSTM)的RUL预测方法。将振动信号的不同时域指标输入改进的自注意力CNN模块,提取不同指标间的空间特征信息并进行自注意力加权以强化特征提取效果,然后通过BiLSTM层提取时序数据中的退化特征信息并经过全连接层后输出轴承的RUL预测值。使用FEMTO-ST滚动轴承数据集进行验证的结果表明,相比CNN,BiLSTM和CNN-BiLSTM模型,自注意力CNN-BiLSTM模型的RUL预测误差更低,性能评价指标更好,CNN与BiLSTM的融合以及自注意力机制的应用使模型的预测精度提高且更倾向于进行超前预测,有利于开展预测性维修。

双断口真空开关分断速度对动态电压分布影响

多断口真空开关的均压问题可以通过内在调控措施解决,分断速度是内在调控措施之一,但是对于速度调控的研究尚未深入。为研究操动机构分断速度对双断口真空开关动态电压分布的影响,在分析开断速度对电压分布影响机理的基础上,提出双阶段速度控制方法。并建立双断口真空开关模型,仿真分析同步、异步、变速分断情况下的电压分布情况。设计真空开关速度调控装置,搭建真空开关分断速度测试平台。试验表明:同步开断时,高低压侧开关速度变化对断口的电压分布影响较小。异步分断与变速分断均可以通过分断速度的改变调控动态电压分布,动态电压不均匀系数最多可降低15%。文中成果为研究多断口真空开关通过速度调控电压分布提供数据参考。

掺氢天然气喷射火燃烧特性数值模拟研究

为探究掺氢天然气的燃烧特性,基于OpenFOAM开源平台建立掺氢天然气数值模拟方法,采用大涡模拟(LES)模型、有限速率燃烧模型(Pasr)模型和单步反应模型对掺氢天然气喷射火的燃烧过程进行数值模拟。研究结果表明:喷射火的火焰最高温度与掺氢比之间表现为正相关关系,火焰长度与掺氢比之间表现为负相关关系;此外,研究发现随着射流速度增加,轴线上火焰温度高温区域逐渐变远,在同等掺氢比条件下,当射流速度由30 m/s增加至60 m/s时,火焰长度变化区间由1.0~1.2512 m增加至1.2502~1.5612 m,火焰长度与射流速度间表现出正相关关系。研究结果可为实际应用中的燃烧器设计和掺氢天然气泄漏与爆燃事故风险防控提供重要的理论指导。

孔结构对碱性电解水制氢复合隔膜的应用影响

通过浸没沉淀相转化法制备了两种结构形式的碱性电解水制氢有机/无机复合隔膜,即断面海绵状孔结构和指状孔结构。研究了两种孔结构对碱性电解水制氢隔膜的应用影响,通过评价两种孔结构隔膜的综合性能,包括阻气性、面电阻、机械性能和耐腐蚀性。结果表明:此两种结构形式的隔膜泡点(约0.335MPa)和抗拉强度(约28.52N/mm^(2))接近,但海绵状孔结构的隔膜具有更低的面电阻0.21Ω/cm^(2)和更优异的机械性能,经过耐磨和耐压后泡点降低幅度小,阻气性更高,而断面指状孔结构的隔膜面电阻0.25Ω/cm^(2),经过耐磨和耐压后泡点降低幅度较大,可以推断出两种结构形式的隔膜阻气方式有所不同,海绵状孔结构隔膜整体结构具有阻气效果,而指状孔结构隔膜主要靠致密皮层阻气,皮层损坏则失去阻气效果。另外,两种结构的复合隔膜耐碱腐蚀性相差较大,断面指状孔结构的隔膜经过长期高温碱液浸表面致密层消失,无阻气性。通过对比两种不同结构隔膜的性能,海绵状孔结构的隔膜综合性能更加优异,更适合碱性电解水制氢设备。

太阳能电池用聚合物给体共轭新材料制备及性能研究

针对传统太阳能电池聚合物给体共轭材料只溶于有机溶剂,造成环境污染的问题,提出一种新型绿色溶剂聚合物给体(PT-9/1)的制备,并分别对绿色溶剂聚合物给体和其制备的太阳能电池性能进行研究。试验结果表明,该聚合物给体材料热分解温度超过300℃,在卤素溶剂和非卤溶剂中均具有优异的室温加工性能。制备成太阳能电池活性层器件后,通过绿色溶剂1,2,4-三甲苯(TMB)与1-苯基萘(PN)室温处理加工后,聚合物给体与受体间存在良好的光激发电子转移关系,器件效率达到了富勒烯体系有机太阳能电池报道最高值9.11%;是高性能非卤溶剂加工有机太阳能电池的理想候选材料。

基于复合服役信息耦合的起重机结构寿命预测研究

针对起重机结构服役应力循环特性难以准确测量而导致其剩余寿命难以预测的问题,文中建立了起重机载荷-结构应力的映射关系模型,基于服役运动参量对起重机结构应力指标进行映射计算,基于耦合的服役信息获得面向起重机服役的结构应力循环特性,采用断裂力学理论对起重机结构的剩余寿命进行预测,准确量化起重机的服役周期。同时,以某型起重机为研究对象,基于有限的起重机服役运维数据,采用文中所提研究理论对起重机结构应力循环特性进行映射计算并预测剩余寿命,为起重机安全服役提供一种面向生命周期的评价方法。

风流量监测技术的应用价值与研发要点分析

锅炉燃烧主要是碳与氧发生化学反应。为了实现化学反应,需要加强锅炉燃烧控制。在实际控制过程中需要确保燃料和助燃空气合理地配比,才能够实现最佳燃烧状态。在实际应用中,锅炉的燃烧控制结果存在不足,直接影响燃烧效益。因此,对影响锅炉燃烧效益的相关因素进行分析,并对影响因素进行监测控制至关重要。入炉风流量是影响锅炉燃烧效益的重要因素,在本文研究过程中主要探讨当前的风流量监测技术应用情况,分析风流量监测技术的应用价值。根据实际情况提出风流量监测技术的研发思路以及研发要点,为保障锅炉风流量监测结果的准确性提供可靠支撑。

铝电解氟化物无组织排放的控制

氟化物是铝电解过程中主要的污染物。在电解过程中,氟化物以有组织排放和无组织排放的形式进入大气,现今有组织排放的烟气已经得到有效处理,减少电解车间无组织排放是氟化物减排的重中之重,亟需有效地监测手段以及系统的减排措施。本文提出了人工监测系统和在线监测系统两种无组织排放监测手段,并针对电解槽启动、大修以及生产过程三个阶段展开论述,提出了电解车间无组织排放系统减排措施。为环保部门的无组织监测提供了方案,为企业的无组织减排提供了综合治理措施。

大型预焙铝电解槽低电压工艺节能实践

从"低电压"工艺的概念入手,结合某铝厂大型预焙槽应用实践,指出无论采取锂盐还是普通电解质体系,实施"低电压"工艺中十分重要的环节是适当降低极距。在"高电压"工艺向"低电压"工艺转化过程中,做好技术参数匹配,以及能量和物料两个平衡的动态控制,找到实现能耗最低极距的"临界点",是"低电压"工艺能否成功的关键。