近期，工信部聯(lián)合四部門印發(fā)《建材行業(yè)碳達(dá)峰實施方案》，水泥行業(yè)雙碳行動終于有了明確的政策指導(dǎo)。方案明確指出，要以排放占比最高的水泥等行業(yè)為重點，實現(xiàn)碳減排重大突破。“十四五”期間，水泥熟料單位產(chǎn)品綜合能耗水平要降低3%以上。
方案還提出，水泥行業(yè)要加快推廣節(jié)能降碳技術(shù)裝備，加快研發(fā)重大關(guān)鍵低碳技術(shù)，有效推進(jìn)企業(yè)節(jié)能減排行動。在國家“雙碳”目標(biāo)之下，各大水泥集團(tuán)投入了大量的人力物力，從每一個細(xì)節(jié)開始改造，以達(dá)到節(jié)能降耗增效的目標(biāo)。
因此，在未來很長一段時間內(nèi)，水泥企業(yè)將持續(xù)發(fā)力節(jié)能降耗，從而實現(xiàn)水泥行業(yè)的節(jié)能減排目標(biāo)，進(jìn)一步達(dá)到國家要求的“雙碳”目標(biāo)。
據(jù)水泥人網(wǎng)了解，近兩年來，各大水泥企業(yè)為了實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，在水泥生產(chǎn)設(shè)備的選擇方面極為重視。下面我們一起看看聞喜海天水泥500kW水泥磨風(fēng)機(jī)改造、贊皇金隅水泥4000kW循環(huán)風(fēng)機(jī)改造、崇左南方水泥3800kW循環(huán)風(fēng)機(jī)改造的效果如何?
聞喜海天水泥500kW水泥磨風(fēng)機(jī)改造
改造前
聞喜海天水泥500kW水泥磨風(fēng)機(jī)改造前為傳統(tǒng)風(fēng)門調(diào)節(jié)，導(dǎo)致其在調(diào)節(jié)過程中，風(fēng)路阻力大，能量損失大，經(jīng)濟(jì)性很差，而且存在系統(tǒng)振動大、機(jī)械過負(fù)荷及葉輪磨損快等問題。
電機(jī)和風(fēng)機(jī)現(xiàn)場圖
轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速系統(tǒng)現(xiàn)場圖
改造后
自2021年10月采用轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)速改造后，設(shè)備穩(wěn)定性得到顯著提升，設(shè)備巡檢難度降低，原風(fēng)機(jī)振動大、維護(hù)工作量大等問題得到解決，大大消除了生產(chǎn)中的安全隱患，提高了生產(chǎn)效率。同時，風(fēng)機(jī)系統(tǒng)調(diào)速運行提高了設(shè)備的能源利用效率，極大降低了單位產(chǎn)能能耗。
PO52.5水泥：綜合每小時節(jié)電率為41.58%，綜合每噸節(jié)電率為45.71%，平均每小時節(jié)電133.66kw/h。
PC42.5水泥：綜合每小時節(jié)電率為35.62%，綜合每噸節(jié)電率為31.28%，平均每小時節(jié)電112.97kw/h。
DPO42.5水泥：綜合每小時節(jié)電率為33.61%，綜合每噸節(jié)電率為42.54%，平均每小時節(jié)電110.07kw/h。
按全年使用率核算，節(jié)電經(jīng)濟(jì)價值使得一年多即可收回投入成本。
贊皇金隅水泥4000kW循環(huán)風(fēng)機(jī)改造
改造方案
贊皇金隅水泥4000kW循環(huán)風(fēng)機(jī)改造前為傳統(tǒng)風(fēng)門調(diào)節(jié)，后增加轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速系統(tǒng)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速，對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
電機(jī)和風(fēng)機(jī)現(xiàn)場圖
轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速系統(tǒng)現(xiàn)場圖
改造后節(jié)電數(shù)據(jù)
相較于工頻轉(zhuǎn)速，65%風(fēng)門開度節(jié)電率約為13.7%。
崇左南方水泥3800kW循環(huán)風(fēng)機(jī)改造
改造方案
崇左南方水泥3800kW循環(huán)風(fēng)機(jī)改造前為傳統(tǒng)風(fēng)門調(diào)節(jié)，后增加轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速系統(tǒng)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速，對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
電機(jī)和風(fēng)機(jī)現(xiàn)場圖
轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速系統(tǒng)現(xiàn)場圖
改造后節(jié)電數(shù)據(jù)
改造后節(jié)電率為20%。
通過以上數(shù)據(jù)可以看出，聞喜海天水泥、贊皇金隅水泥、崇左南方水泥此次節(jié)能改造取得了非常好的效果，而他們的節(jié)能改造方案均來自于江蘇磁谷科技股份有限公司(以下簡稱“磁谷科技”)，主要使用了轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速系統(tǒng)。
據(jù)磁谷科技相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速系統(tǒng)是一種以低壓控制高壓、以小功率控制大功率、以轉(zhuǎn)子電流控制負(fù)載速度的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)。
轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速系統(tǒng)拓?fù)鋱D
節(jié)能調(diào)速原理
工業(yè)上廣泛使用的異步電動機(jī)又稱為感應(yīng)電機(jī)，其原理是轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度低于定子繞組的磁場旋轉(zhuǎn)速度，從而在轉(zhuǎn)子上得到感應(yīng)電流，繼而定子和轉(zhuǎn)子相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。可見異步電動機(jī)必然存在“轉(zhuǎn)差”。“轉(zhuǎn)差”作為異步電動機(jī)的一個重要參數(shù)，影響著異步電動機(jī)的性能。當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩一定時，轉(zhuǎn)子上的電阻值越大，異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差就越大。反之，改變異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子上的電阻值，即可改變異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)差，從而進(jìn)行調(diào)速控制。
異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子上接入一個可變電阻實現(xiàn)電機(jī)的調(diào)速，并不是很經(jīng)濟(jì)。因為在調(diào)速的過程中，可變電阻需要消耗一定功率的電能，這個功率稱為轉(zhuǎn)差功率。理論上可以得到，當(dāng)負(fù)載為風(fēng)機(jī)、水泵之類的平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載時，轉(zhuǎn)差功率最大為負(fù)載額定功率的14.815%。
通過在電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速系統(tǒng)來控制轉(zhuǎn)子電流，實現(xiàn)定、轉(zhuǎn)子之間電磁轉(zhuǎn)矩的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)速的目的。由于轉(zhuǎn)速差而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子回路轉(zhuǎn)差功率又經(jīng)轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速裝置反饋回電網(wǎng)再利用，從而達(dá)到調(diào)速和高效節(jié)能的目的。
轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢
轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速系統(tǒng)VS變頻調(diào)速系統(tǒng)
轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能效果
(節(jié)能理論對比表)
據(jù)磁谷科技相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，除上述三家水泥企業(yè)外，江蘇鶴林水泥、冀東海天水泥等水泥企業(yè)也正在實施轉(zhuǎn)子能饋調(diào)速系統(tǒng)節(jié)能改造并取得了很好的節(jié)電效果。
水泥行業(yè)是環(huán)保合規(guī)排放及能耗雙控、碳達(dá)峰重點關(guān)注的行業(yè)，在國家不斷加大生態(tài)環(huán)境治理力度、推進(jìn)降耗降碳的大環(huán)境下，未來一段時間，企業(yè)將在節(jié)能降碳方面持續(xù)發(fā)力，最終實現(xiàn)碳中和。磁谷科技將全力幫助水泥企業(yè)推進(jìn)降耗降碳，為水泥行業(yè)早日實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)而努力。
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