我國鋼鐵行業(yè)的節(jié)能減排推行已經(jīng)進入深水區(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。

　　多功能永磁調(diào)速電機

　　應(yīng)用范圍：多功能調(diào)速永磁電機是一款具有先進技術(shù)的調(diào)速節(jié)能電機，可廣泛應(yīng)用于風(fēng)機、水泵、重載軟起等動力源進行啟動、調(diào)速、節(jié)能。可整體取代普通變頻調(diào)速的異步電機，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。

　　原理及性能優(yōu)勢：

　　1、高效永磁電機與高效繞組永磁調(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95%以上。

　　2、多功能調(diào)速永磁電機相對傳統(tǒng)異步電機與變頻器組合調(diào)速效率提高8%-25%。

　　3、多功能調(diào)速永磁電機自啟動，空載啟動，重載軟起負(fù)載，徹底解決永磁電機啟動沖擊難題。

　　4、控制器與電機本體集成，控制系統(tǒng)容量小（小于15%）。

　　5、與普通電機具有相同安裝基礎(chǔ)尺寸，無需改造地基基礎(chǔ)，實現(xiàn)快速替換改造。

　　多功能永磁調(diào)速電機與異步電機調(diào)速性能對比

　　多功能永磁調(diào)速電機與變頻同步電機調(diào)速性能對比

　　多功能永磁調(diào)速電機與變頻異步電機調(diào)速性能對比

　　多功能永磁調(diào)速電機與變頻異步電機調(diào)速效率對比

　　節(jié)電率高達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、新布袋除塵風(fēng)機及煉鐵廠東區(qū)高爐車間2#礦槽除塵風(fēng)機配備的三臺轉(zhuǎn)差類調(diào)速設(shè)備進行對比評估測試，評估測試各風(fēng)機在額定轉(zhuǎn)速及調(diào)速模式下的耗電情況，了解各臺轉(zhuǎn)差類調(diào)速設(shè)備在運行現(xiàn)場的節(jié)電效果。并于2022年2月28日出具了評估報告。

　　評估結(jié)果如下表：

　　風(fēng)機測試相對節(jié)電率匯總表

　　由數(shù)據(jù)表可知，在運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、水泵、空預(yù)器等動力源進行調(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)機繞組永磁耦合調(diào)速技術(shù)改造項目”：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，能有效隔離振動和噪聲，減少整個傳動鏈內(nèi)所有設(shè)備的沖擊負(fù)載損害，維護成本低，且節(jié)能效果顯著，經(jīng)沙鋼用戶現(xiàn)場掛表實測節(jié)電率高達41%。該項目年節(jié)電量430.5萬kWh，年節(jié)電能力1506.75tce，年減排3228.75tCO2，年效益合計達365.3萬元，投資回收期僅約8個月。

　　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)機繞組永磁調(diào)速節(jié)能項目”：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（1800kW）于2021年12月采用繞組永磁調(diào)速器進行調(diào)速節(jié)能。此為新建項目，同時與相同電機、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)機進行節(jié)電對比測試。改造效果（山東鋼鐵萊蕪分公司節(jié)能報告）：73.3%調(diào)速比時，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)機繞組調(diào)速節(jié)能改造項目”：包鋼薄板廠精煉車間東西各裝備一臺同樣2500kW除塵風(fēng)機，東精煉除塵風(fēng)機已改造為變頻調(diào)速，西精煉除塵風(fēng)機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，繞組永磁較變頻調(diào)速節(jié)電率高7.6%；調(diào)速80%即596rpm時，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500kW-10除塵風(fēng)機改造項目”：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)能報告顯示，節(jié)電率達18.38%，其他各項指標(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)機節(jié)能改造項目”：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個月。

　　新余鋼鐵現(xiàn)場圖

　　“江陰興澄特鋼二煉鐵1#、2#兩臺1000kW主排風(fēng)機改造項目”：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2臺560kW引風(fēng)機&2臺630kW水泵節(jié)能改造項目”：將原風(fēng)門調(diào)節(jié)運行模式改造為繞組永磁調(diào)速運行模式，調(diào)速80%時，與2號鍋爐風(fēng)機相比節(jié)電率為50%。

　　本鋼現(xiàn)場圖

　　“天津鋼鐵630kW&1400kW&1600kW風(fēng)機改造項目”（合同能源管理項目）：將之前的風(fēng)門調(diào)節(jié)運行模式改造為繞組永磁調(diào)速運行模式，改造后，設(shè)備運行穩(wěn)定，溫升、振動值皆低于標(biāo)準(zhǔn)值。經(jīng)現(xiàn)場實測，其中2臺設(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水泵改造項目”：兩臺水泵一主一備，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（變頻和電機最佳效率點），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)機改造項目”：吹風(fēng)機（電機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1250kW余熱回收循環(huán)風(fēng)機改造項目”：小時調(diào)速節(jié)電280度，月平均節(jié)電量20萬度左右，年節(jié)約電費將近170萬元（按350天運行計算）。

　　"浦項鋼鐵280kW除塵風(fēng)機改造項目"：通過控制繞組的通斷，實現(xiàn)控制傳動系統(tǒng)的離合功能，從而控制風(fēng)機的開/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%），實際節(jié)電率高達43.9%！

　　“昆鋼450kW除塵風(fēng)機新建項目”：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37.98%，相對變頻節(jié)電率高6.5%，后期維護量少，備件維護費用低。

　　昆鋼現(xiàn)場圖

　　"揚州泰富特種材料一線爐罩630kW除塵風(fēng)機節(jié)能改造項目":  電機額定功率630千瓦，原運行有功功率432千瓦，風(fēng)門開度65%，額定電流46.5A，實際電流34.4A，電機輸出功率=432KW×電機效率0.9=389KW，389kw/630kw=（N2/992）3,  N2=844轉(zhuǎn)，即調(diào)速到844轉(zhuǎn)可達到原輸出工況（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)載所需功率計算為630kw×0.753=266kw  使用繞組永磁調(diào)速，電機輸出功率為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%

　　揚州泰富特種材料改造前后示意圖

　　“廣西柳州鋼鐵2臺710kW助燃風(fēng)機新建項目”：助燃風(fēng)機電機型號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)工況電機耗電功率相比，節(jié)電率高達59.48%，年節(jié)約電費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