我國鋼鐵行業(yè)的節(jié)能減排推行已經進入深水區(qū)，相應涌現(xiàn)出大量的技術，助力鋼鐵企業(yè)從不同生產環(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)多功能永磁調速電機。
多功能永磁調速電機
應用范圍：多功能調速永磁電機是一款具有先進技術的調速節(jié)能電機，可廣泛應用于風機、水泵、重載軟起等動力源進行啟動、調速、節(jié)能?？烧w取代普通變頻調速的異步電機，取代傳統(tǒng)使用液力耦合調速器、渦流永磁調速器普通異步電機。
原理及性能優(yōu)勢：
1、高效永磁電機與高效繞組永磁調速器高度集成，采用能饋調速控制系統(tǒng)，在設定的全調速范圍系統(tǒng)綜合效率高達95%以上。
2、多功能調速永磁電機相對傳統(tǒng)異步電機與變頻器組合調速效率提高8%-25%。
3、多功能調速永磁電機自啟動，空載啟動，重載軟起負載，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?。ㄐ∮?5%）。
5、與普通電機具有相同安裝基礎尺寸，無需改造地基基礎，實現(xiàn)快速替換改造。
多功能永磁調速電機與異步電機調速性能對比
多功能永磁調速電機與變頻同步電機調速性能對比
多功能永磁調速電機與變頻異步電機調速性能對比
多功能永磁調速電機與變頻異步電機調速效率對比
節(jié)電率高達20%
此前，上海錦沙股權投資基金管理有限公司委托江蘇省、南京市節(jié)能技術服務中心對江蘇沙鋼轉差類調速設備節(jié)電效果進行了測試評估，評估的設備有：液力耦合調速器、繞組永磁調速器、渦流永磁調速器。
江蘇省、南京市節(jié)能技術服務中心于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機、新布袋除塵風機及煉鐵廠東區(qū)高爐車間2#礦槽除塵風機配備的三臺轉差類調速設備進行對比評估測試，評估測試各風機在額定轉速及調速模式下的耗電情況，了解各臺轉差類調速設備在運行現(xiàn)場的節(jié)電效果。并于2022年2月28日出具了評估報告。
評估結果如下表：
風機測試相對節(jié)電率匯總表
由數(shù)據表可知，在運行工況相似的條件下，繞組永磁耦合調速器調速的相對節(jié)電率大幅高于液力耦合調速器、渦流永磁調速器。
繞組永磁耦合調速器節(jié)電的奧秘在于，它可將液力耦合調速器、渦流永磁調速器產生的轉差功率轉變成電能引出再利用，高效、節(jié)能。目前繞組永磁耦合調速器已廣泛應用于風機、水泵、空預器等動力源進行調速、節(jié)能。
江蘇磁谷繞組永磁耦合調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除塵風機繞組永磁耦合調速技術改造項目”：采用繞組式永磁耦合調速器替換原有調速性液力偶合器：理論可推導出其節(jié)電率≥調速范圍的百分比。此外，無液壓油損耗，可靠性高，能有效隔離振動和噪聲，減少整個傳動鏈內所有設備的沖擊負載損害，維護成本低，且節(jié)能效果顯著，經沙鋼用戶現(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除塵風機繞組永磁調速節(jié)能項目”：山東鋼鐵萊蕪分公司2#轉爐三次除塵系統(tǒng)除塵風機（1800kW）于2021年12月采用繞組永磁調速器進行調速節(jié)能。此為新建項目，同時與相同電機、相同負載工況下采用變頻調速的1#轉爐三次除塵系統(tǒng)風機進行節(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%調速比時，繞組永磁調速較變頻調速節(jié)電率高14.286%；各調速工況下，繞組永磁調速較變頻調速綜合節(jié)電率高7.286%。
山東鋼鐵萊蕪分公司現(xiàn)場圖
“包鋼2500kW除塵風機繞組調速節(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除塵風機，東精煉除塵風機已改造為變頻調速，西精煉除塵風機2020年8月完成繞組永磁調速改造。原液力耦合調速改繞組永磁調速，同時與東精煉同工況變頻調速節(jié)能對比：工況額定轉速為745rpm，調速86%即641rpm時，繞組永磁較變頻調速節(jié)電率高7.6%；調速80%即596rpm時，繞組永磁較變頻調速節(jié)電率高10.89%。
包鋼現(xiàn)場圖
“攀長特煉鋼廠兩臺500kW-10除塵風機改造項目”：繞組永磁調速器利用舊基礎原地替換液力耦合調速器，具其出具的節(jié)能報告顯示，節(jié)電率達18.38%，其他各項指標均良好。
攀長特現(xiàn)場圖
“新余鋼鐵燒結廠6#7#8#710kW脫硫風機節(jié)能改造項目”：直連改繞組調速后，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主排風機改造項目”：使用繞組永磁調速器替換原有調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引風機&2臺630kW水泵節(jié)能改造項目”：將原風門調節(jié)運行模式改造為繞組永磁調速運行模式，調速80%時，與2號鍋爐風機相比節(jié)電率為50%。
本鋼現(xiàn)場圖
“天津鋼鐵630kW&1400kW&1600kW風機改造項目”（合同能源管理項目）：將之前的風門調節(jié)運行模式改造為繞組永磁調速運行模式，改造后，設備運行穩(wěn)定，溫升、振動值皆低于標準值。經現(xiàn)場實測，其中2臺設備節(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速，另一備用水泵采用繞組永磁調速。該水泵調速范圍僅5%，接近額定轉速（變頻和電機最佳效率點），對比測試：繞組永磁調速相對變頻調速節(jié)電率仍高8%。調速范圍：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吹風機改造項目”：吹風機（電機YKK5602-4，10KV，630kW，1485轉/分）曾用變頻調整后又用調速型液耦，最后用繞組耦合調速器YOTQ560/81取代原調速液耦。 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#燒結機1250kW余熱回收循環(huán)風機改造項目”：小時調速節(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，從而控制風機的開/停工作狀態(tài)，取代之前通過風門擋板調節(jié)，改造后控制簡單可靠，高效節(jié)能。技術協(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)采用繞組永磁調速器，電機型號YXKK450-4，額定功率450kW，額定電流32.1A，額定轉速1484rpm；繞組水磁調速器型號YTQ400-4/30-W，最大電壓1350V，額定電流200A，額定轉矩2800N.m。相對基準工況節(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，即調速到844轉可達到原輸出工況（389kw）。 原風門開度65%，根據風門開度與風量的關系，約有10%風量損耗，根據風量與轉速成正比，折算成轉速為992轉/分× 10%=99轉/分，使用繞組永磁調速改造，風門全開后，可調速到844-99=745轉/分，即可滿足負載工況，負載所需功率計算為630kw×0.753=266kw 使用繞組永磁調速，電機輸出功率為266kw÷調速器效率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助燃風機新建項目”：助燃風機電機型號YXKK450-4，額定功率710KW，額定電壓6000V，額定電流83.6A，額定轉速1488r/min，功率因數(shù)0.86；繞組永磁調速器型號YTQ500-4/46，配套電機功率710KW，額定電流266A，額定轉矩4600N.m，效率96%。與基準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
