我國鋼鐵行業(yè)的節(jié)能減排推行已經(jīng)進(jìn)入深水區(qū)，相應(yīng)涌現(xiàn)出大量的技術(shù)，助力鋼鐵企業(yè)從不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。泰科鋼鐵近日了解到，江蘇磁谷已成功研發(fā)多功能永磁調(diào)速電機(jī)。
多功能永磁調(diào)速電機(jī)
應(yīng)用范圍：多功能調(diào)速永磁電機(jī)是一款具有先進(jìn)技術(shù)的調(diào)速節(jié)能電機(jī)，可廣泛應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵、重載軟起等動(dòng)力源進(jìn)行啟動(dòng)、調(diào)速、節(jié)能?？烧w取代普通變頻調(diào)速的異步電機(jī)，取代傳統(tǒng)使用液力耦合調(diào)速器、渦流永磁調(diào)速器普通異步電機(jī)。
原理及性能優(yōu)勢：
1、高效永磁電機(jī)與高效繞組永磁調(diào)速器高度集成，采用能饋調(diào)速控制系統(tǒng)，在設(shè)定的全調(diào)速范圍系統(tǒng)綜合效率高達(dá)95%以上。
2、多功能調(diào)速永磁電機(jī)相對傳統(tǒng)異步電機(jī)與變頻器組合調(diào)速效率提高8%-25%。
3、多功能調(diào)速永磁電機(jī)自啟動(dòng)，空載啟動(dòng)，重載軟起負(fù)載，徹底解決永磁電機(jī)啟動(dòng)沖擊難題。
4、控制器與電機(jī)本體集成，控制系統(tǒng)容量?。ㄐ∮?5%）。
5、與普通電機(jī)具有相同安裝基礎(chǔ)尺寸，無需改造地基基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)快速替換改造。
多功能永磁調(diào)速電機(jī)與異步電機(jī)調(diào)速性能對比
多功能永磁調(diào)速電機(jī)與變頻同步電機(jī)調(diào)速性能對比
多功能永磁調(diào)速電機(jī)與變頻異步電機(jī)調(diào)速性能對比
多功能永磁調(diào)速電機(jī)與變頻異步電機(jī)調(diào)速效率對比
節(jié)電率高達(dá)20%
此前，上海錦沙股權(quán)投資基金管理有限公司委托江蘇省、南京市節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心對江蘇沙鋼轉(zhuǎn)差類調(diào)速設(shè)備節(jié)電效果進(jìn)行了測試評估，評估的設(shè)備有：液力耦合調(diào)速器、繞組永磁調(diào)速器、渦流永磁調(diào)速器。
江蘇省、南京市節(jié)能技術(shù)服務(wù)中心于2022年1月19日~20日在沙鋼對其電爐煉鋼二車間精煉除塵風(fēng)機(jī)、新布袋除塵風(fēng)機(jī)及煉鐵廠東區(qū)高爐車間2#礦槽除塵風(fēng)機(jī)配備的三臺(tái)轉(zhuǎn)差類調(diào)速設(shè)備進(jìn)行對比評估測試，評估測試各風(fēng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速及調(diào)速模式下的耗電情況，了解各臺(tái)轉(zhuǎn)差類調(diào)速設(shè)備在運(yùn)行現(xiàn)場的節(jié)電效果。并于2022年2月28日出具了評估報(bào)告。
評估結(jié)果如下表：
風(fēng)機(jī)測試相對節(jié)電率匯總表
由數(shù)據(jù)表可知，在運(yùn)行工況相似的條件下，繞組永磁耦合調(diào)速器調(diào)速的相對節(jié)電率大幅高于液力耦合調(diào)速器、渦流永磁調(diào)速器。
繞組永磁耦合調(diào)速器節(jié)電的奧秘在于，它可將液力耦合調(diào)速器、渦流永磁調(diào)速器產(chǎn)生的轉(zhuǎn)差功率轉(zhuǎn)變成電能引出再利用，高效、節(jié)能。目前繞組永磁耦合調(diào)速器已廣泛應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵、空預(yù)器等動(dòng)力源進(jìn)行調(diào)速、節(jié)能。
江蘇磁谷繞組永磁耦合調(diào)速器也成為越來越多鋼廠降本增效的相同選擇：萊蕪鋼鐵、沙鋼、中信泰富特鋼、南京鋼鐵、三明鋼鐵、新余鋼鐵、中天鋼鐵、秦皇島宏興鋼鐵、天津鋼鐵、包鋼、攀鋼、聯(lián)鑫鋼鐵、本溪鋼鐵......
“沙鋼2500kW除塵風(fēng)機(jī)繞組永磁耦合調(diào)速技術(shù)改造項(xiàng)目”：采用繞組式永磁耦合調(diào)速器替換原有調(diào)速性液力偶合器：理論可推導(dǎo)出其節(jié)電率≥調(diào)速范圍的百分比。此外，無液壓油損耗，可靠性高，能有效隔離振動(dòng)和噪聲，減少整個(gè)傳動(dòng)鏈內(nèi)所有設(shè)備的沖擊負(fù)載損害，維護(hù)成本低，且節(jié)能效果顯著，經(jīng)沙鋼用戶現(xiàn)場掛表實(shí)測節(jié)電率高達(dá)41%。該項(xiàng)目年節(jié)電量430.5萬kWh，年節(jié)電能力1506.75tce，年減排3228.75tCO2，年效益合計(jì)達(dá)365.3萬元，投資回收期僅約8個(gè)月。
沙鋼現(xiàn)場圖
沙鋼改造前后示意圖
“山東鋼鐵萊蕪分公司1800kW除塵風(fēng)機(jī)繞組永磁調(diào)速節(jié)能項(xiàng)目”：山東鋼鐵萊蕪分公司2#轉(zhuǎn)爐三次除塵系統(tǒng)除塵風(fēng)機(jī)（1800kW）于2021年12月采用繞組永磁調(diào)速器進(jìn)行調(diào)速節(jié)能。此為新建項(xiàng)目，同時(shí)與相同電機(jī)、相同負(fù)載工況下采用變頻調(diào)速的1#轉(zhuǎn)爐三次除塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行節(jié)電對比測試。改造效果（山東鋼鐵萊蕪分公司節(jié)能報(bào)告）：73.3%調(diào)速比時(shí)，繞組永磁調(diào)速較變頻調(diào)速節(jié)電率高14.286%；各調(diào)速工況下，繞組永磁調(diào)速較變頻調(diào)速綜合節(jié)電率高7.286%。
山東鋼鐵萊蕪分公司現(xiàn)場圖
“包鋼2500kW除塵風(fēng)機(jī)繞組調(diào)速節(jié)能改造項(xiàng)目”：包鋼薄板廠精煉車間東西各裝備一臺(tái)同樣2500kW除塵風(fēng)機(jī)，東精煉除塵風(fēng)機(jī)已改造為變頻調(diào)速，西精煉除塵風(fēng)機(jī)2020年8月完成繞組永磁調(diào)速改造。原液力耦合調(diào)速改繞組永磁調(diào)速，同時(shí)與東精煉同工況變頻調(diào)速節(jié)能對比：工況額定轉(zhuǎn)速為745rpm，調(diào)速86%即641rpm時(shí)，繞組永磁較變頻調(diào)速節(jié)電率高7.6%；調(diào)速80%即596rpm時(shí)，繞組永磁較變頻調(diào)速節(jié)電率高10.89%。
包鋼現(xiàn)場圖
“攀長特煉鋼廠兩臺(tái)500kW-10除塵風(fēng)機(jī)改造項(xiàng)目”：繞組永磁調(diào)速器利用舊基礎(chǔ)原地替換液力耦合調(diào)速器，具其出具的節(jié)能報(bào)告顯示，節(jié)電率達(dá)18.38%，其他各項(xiàng)指標(biāo)均良好。
攀長特現(xiàn)場圖
“新余鋼鐵燒結(jié)廠6#7#8#710kW脫硫風(fēng)機(jī)節(jié)能改造項(xiàng)目”：直連改繞組調(diào)速后，節(jié)電率大于37%，年節(jié)電量489.3萬kWh，年節(jié)電能力1712.55tce，年減排3669.75tCO2，投資回收期僅約11個(gè)月。
新余鋼鐵現(xiàn)場圖
“江陰興澄特鋼二煉鐵1#、2#兩臺(tái)1000kW主排風(fēng)機(jī)改造項(xiàng)目”：使用繞組永磁調(diào)速器替換原有調(diào)速型液力偶合器改造，節(jié)電率為29%。
興澄特鋼現(xiàn)場圖
“本鋼集團(tuán)2臺(tái)560kW引風(fēng)機(jī)&2臺(tái)630kW水泵節(jié)能改造項(xiàng)目”：將原風(fēng)門調(diào)節(jié)運(yùn)行模式改造為繞組永磁調(diào)速運(yùn)行模式，調(diào)速80%時(shí)，與2號鍋爐風(fēng)機(jī)相比節(jié)電率為50%。
本鋼現(xiàn)場圖
“天津鋼鐵630kW&1400kW&1600kW風(fēng)機(jī)改造項(xiàng)目”（合同能源管理項(xiàng)目）：將之前的風(fēng)門調(diào)節(jié)運(yùn)行模式改造為繞組永磁調(diào)速運(yùn)行模式，改造后，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，溫升、振動(dòng)值皆低于標(biāo)準(zhǔn)值。經(jīng)現(xiàn)場實(shí)測，其中2臺(tái)設(shè)備節(jié)電率分別為37.41%和36.33%。
天津鋼鐵現(xiàn)場圖
“三明鋼鐵400kW水泵改造項(xiàng)目”：兩臺(tái)水泵一主一備，主用水泵已使用變頻調(diào)速，另一備用水泵采用繞組永磁調(diào)速。該水泵調(diào)速范圍僅5%，接近額定轉(zhuǎn)速（變頻和電機(jī)最佳效率點(diǎn)），對比測試：繞組永磁調(diào)速相對變頻調(diào)速節(jié)電率仍高8%。調(diào)速范圍：5%，節(jié)電率：8.12%
三明鋼鐵改造現(xiàn)場圖
“秦皇島宏興鋼鐵630kW吹風(fēng)機(jī)改造項(xiàng)目”：吹風(fēng)機(jī)（電機(jī)YKK5602-4，10KV，630kW，1485轉(zhuǎn)/分）曾用變頻調(diào)整后又用調(diào)速型液耦，最后用繞組耦合調(diào)速器YOTQ560/81取代原調(diào)速液耦。 節(jié)電率：41%
秦皇島宏興鋼鐵改造前后示意圖
“聯(lián)鑫鋼鐵3#燒結(jié)機(jī)1250kW余熱回收循環(huán)風(fēng)機(jī)改造項(xiàng)目”：小時(shí)調(diào)速節(jié)電280度，月平均節(jié)電量20萬度左右，年節(jié)約電費(fèi)將近170萬元（按350天運(yùn)行計(jì)算）。
"浦項(xiàng)鋼鐵280kW除塵風(fēng)機(jī)改造項(xiàng)目"：通過控制繞組的通斷，實(shí)現(xiàn)控制傳動(dòng)系統(tǒng)的離合功能，從而控制風(fēng)機(jī)的開/停工作狀態(tài)，取代之前通過風(fēng)門擋板調(diào)節(jié)，改造后控制簡單可靠，高效節(jié)能。技術(shù)協(xié)議簽訂節(jié)電率≥26.9（±2%），實(shí)際節(jié)電率高達(dá)43.9%！
“昆鋼450kW除塵風(fēng)機(jī)新建項(xiàng)目”：昆鋼2號高爐焦炭烘干除塵系統(tǒng)采用繞組永磁調(diào)速器，電機(jī)型號YXKK450-4，額定功率450kW，額定電流32.1A，額定轉(zhuǎn)速1484rpm；繞組水磁調(diào)速器型號YTQ400-4/30-W，最大電壓1350V，額定電流200A，額定轉(zhuǎn)矩2800N.m。相對基準(zhǔn)工況節(jié)電率高達(dá)37.98%，相對變頻節(jié)電率高6.5%，后期維護(hù)量少，備件維護(hù)費(fèi)用低。
昆鋼現(xiàn)場圖
"揚(yáng)州泰富特種材料一線爐罩630kW除塵風(fēng)機(jī)節(jié)能改造項(xiàng)目": 電機(jī)額定功率630千瓦，原運(yùn)行有功功率432千瓦，風(fēng)門開度65%，額定電流46.5A，實(shí)際電流34.4A，電機(jī)輸出功率=432KW×電機(jī)效率0.9=389KW，389kw/630kw=（N2/992）3, N2=844轉(zhuǎn)，即調(diào)速到844轉(zhuǎn)可達(dá)到原輸出工況（389kw）。 原風(fēng)門開度65%，根據(jù)風(fēng)門開度與風(fēng)量的關(guān)系，約有10%風(fēng)量損耗，根據(jù)風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成正比，折算成轉(zhuǎn)速為992轉(zhuǎn)/分× 10%=99轉(zhuǎn)/分，使用繞組永磁調(diào)速改造，風(fēng)門全開后，可調(diào)速到844-99=745轉(zhuǎn)/分，即可滿足負(fù)載工況，負(fù)載所需功率計(jì)算為630kw×0.753=266kw 使用繞組永磁調(diào)速，電機(jī)輸出功率為266kw÷調(diào)速器效率0.96=277kw
★節(jié)電量=389-277=112kw
★節(jié)電率為112÷432kw=26%
揚(yáng)州泰富特種材料改造前后示意圖
“廣西柳州鋼鐵2臺(tái)710kW助燃風(fēng)機(jī)新建項(xiàng)目”：助燃風(fēng)機(jī)電機(jī)型號YXKK450-4，額定功率710KW，額定電壓6000V，額定電流83.6A，額定轉(zhuǎn)速1488r/min，功率因數(shù)0.86；繞組永磁調(diào)速器型號YTQ500-4/46，配套電機(jī)功率710KW，額定電流266A，額定轉(zhuǎn)矩4600N.m，效率96%。與基準(zhǔn)工況電機(jī)耗電功率相比，節(jié)電率高達(dá)59.48%，年節(jié)約電費(fèi)99.9萬元，大幅節(jié)約了生產(chǎn)成本。
柳鋼現(xiàn)場圖
湘鋼現(xiàn)場圖
張家港宏昌鋼板現(xiàn)場圖
