近期，工信部联合四部门印发《建材行业碳达峰实施方案》，水泥行业双碳行动终于有了明确的政策指导。方案明确指出，要以排放占比最高的水泥等行业为重点，实现碳减排重大突破。“十四五”期间，水泥熟料单位产品综合能耗水平要降低3%以上。
方案还提出，水泥行业要加快推广节能降碳技术装备，加快研发重大关键低碳技术，有效推进企业节能减排行动。在国家“双碳”目标之下，各大水泥集团投入了大量的人力物力，从每一个细节开始改造，以达到节能降耗增效的目标。
因此，在未来很长一段时间内，水泥企业将持续发力节能降耗，从而实现水泥行业的节能减排目标，进一步达到国家要求的“双碳”目标。
据水泥人网了解，近两年来，各大水泥企业为了实现“双碳”目标，在水泥生产设备的选择方面极为重视。下面我们一起看看闻喜海天水泥500kW水泥磨风机改造、赞皇金隅水泥4000kW循环风机改造、崇左南方水泥3800kW循环风机改造的效果如何?
闻喜海天水泥500kW水泥磨风机改造
改造前
闻喜海天水泥500kW水泥磨风机改造前为传统风门调节，导致其在调节过程中，风路阻力大，能量损失大，经济性很差，而且存在系统振动大、机械过负荷及叶轮磨损快等问题。
电机和风机现场图
转子能馈调速系统现场图
改造后
自2021年10月采用转子能馈调速系统进行调速改造后，设备稳定性得到显著提升，设备巡检难度降低，原风机振动大、维护工作量大等问题得到解决，大大消除了生产中的安全隐患，提高了生产效率。同时，风机系统调速运行提高了设备的能源利用效率，极大降低了单位产能能耗。
PO52.5水泥：综合每小时节电率为41.58%，综合每吨节电率为45.71%，平均每小时节电133.66kw/h。
PC42.5水泥：综合每小时节电率为35.62%，综合每吨节电率为31.28%，平均每小时节电112.97kw/h。
DPO42.5水泥：综合每小时节电率为33.61%，综合每吨节电率为42.54%，平均每小时节电110.07kw/h。
按全年使用率核算，节电经济价值使得一年多即可收回投入成本。
赞皇金隅水泥4000kW循环风机改造
改造方案
赞皇金隅水泥4000kW循环风机改造前为传统风门调节，后增加转子能馈调速系统，实现转子能馈调速，对风机转速进行调节，达到节能降耗的目的。
电机和风机现场图
转子能馈调速系统现场图
改造后节电数据
相较于工频转速，65%风门开度节电率约为13.7%。
崇左南方水泥3800kW循环风机改造
改造方案
崇左南方水泥3800kW循环风机改造前为传统风门调节，后增加转子能馈调速系统，实现转子能馈调速，对风机转速进行调节，达到节能降耗的目的。
电机和风机现场图
转子能馈调速系统现场图
改造后节电数据
改造后节电率为20%。
通过以上数据可以看出，闻喜海天水泥、赞皇金隅水泥、崇左南方水泥此次节能改造取得了非常好的效果，而他们的节能改造方案均来自于江苏磁谷科技股份有限公司(以下简称“磁谷科技”)，主要使用了转子能馈调速系统。
据磁谷科技相关负责人介绍，转子能馈调速系统是一种以低压控制高压、以小功率控制大功率、以转子电流控制负载速度的电机调速系统。
转子能馈调速系统拓扑图
节能调速原理
工业上广泛使用的异步电动机又称为感应电机，其原理是转子的旋转速度低于定子绕组的磁场旋转速度，从而在转子上得到感应电流，继而定子和转子相互作用产生电磁转矩。可见异步电动机必然存在“转差”。“转差”作为异步电动机的一个重要参数，影响着异步电动机的性能。当负载转矩一定时，转子上的电阻值越大，异步电动机的转差就越大。反之，改变异步电动机转子上的电阻值，即可改变异步电动机的转差，从而进行调速控制。
异步电动机转子上接入一个可变电阻实现电机的调速，并不是很经济。因为在调速的过程中，可变电阻需要消耗一定功率的电能，这个功率称为转差功率。理论上可以得到，当负载为风机、水泵之类的平方转矩负载时，转差功率最大为负载额定功率的14.815%。
通过在电动机转子回路中串入转子能馈调速系统来控制转子电流，实现定、转子之间电磁转矩的调节，从而达到调节电动机输出转速的目的。由于转速差而产生的转子回路转差功率又经转子能馈调速装置反馈回电网再利用，从而达到调速和高效节能的目的。
转子能馈调速系统技术优势
转子能馈调速系统VS变频调速系统
转子能馈调速系统节能效果
(节能理论对比表)
据磁谷科技相关负责人介绍，除上述三家水泥企业外，江苏鹤林水泥、冀东海天水泥等水泥企业也正在实施转子能馈调速系统节能改造并取得了很好的节电效果。
水泥行业是环保合规排放及能耗双控、碳达峰重点关注的行业，在国家不断加大生态环境治理力度、推进降耗降碳的大环境下，未来一段时间，企业将在节能降碳方面持续发力，最终实现碳中和。磁谷科技将全力帮助水泥企业推进降耗降碳，为水泥行业早日实现“双碳”目标而努力。
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