精確分析 智能控制——西門子節能增效:重工業改造的強心劑
http://www.debgrams.com 2014-10-15 16:45
現代社會重工業發展面臨問題
能源對于重型工業來說，是巨大的費用因素。根據德國聯邦統計局2008年的數據顯示，能耗在德國各個行業整個生命周期的成本中占據很高比例，如鋁業的能耗占57% ，水泥占47%，鋼鐵占36%，制漿造紙占29%，基礎化工占27%。對于電氣傳動系統，能源消耗至少占到生命周期成本的80%。因此各國紛紛出臺與能源、環保相關的政策法規，促使重型工業企業積極的進行工業節能改造。
我國十二五規劃的總體目標如下：
針對十一五的成果，我國在十二五中對工業各行業的能耗問題有了更為嚴格的要求，各行業的壓力也因此有著不同程度的提升。
到2015年，全國萬元國內生產總值能耗下降到0.869噸標準煤（按2005年價格計算），比2010年的1.034噸標準煤下降16%（比2005年的1.276噸標準煤下降32%）。“十二五”期間，實現節約能源6.7億噸標準煤。2015年，全國化學需氧量和二氧化硫排放總量分別控制在2347.6萬噸、2086.4萬噸，比2010年的2551.7萬噸、2267.8萬噸各減少8%，分別新增削減能力601萬噸、654萬噸；全國氨氮和氮氧化物排放總量分別控制在238萬噸、2046.2萬噸，比2010年的264.4萬噸、2273.6萬噸各減少10%，分別新增削減能力69萬噸、794萬噸。
西門子——工業分析節能專家
基于上述要求，各企業為能夠盡快節約能源使用成本并提升企業形象，相繼加入到工業節能改造的行列當中。以龐大的需求為基礎，西門子憑借其多年的豐富經驗，嚴謹的能源管理流程、全面的產品線以及靈活的產品組合，為工業領域用戶提供了十分高效的節能增效解決方案，并通過合同能源管理模式，為企業節省大量資金，促進企業競爭力日益攀升。
如何達到良好的節能效果？
西門子認為，電機(如驅動裝置或泵)的能耗往往占工業領域總能耗的三分之二。西門子的節能電機和智能控制系統，可降低總能耗多達 60%。僅節能減排措施一項，即可實現兩年回收成本的目標。
西門子SINAMICS 智能變頻器，可幫助企業實現節能智能化管理。通過 SINAMICS 智能變頻器，可充分挖掘各種節能潛力，有效降低能源損耗。使用這種變頻器，可根據具體應用需求通過調節電機速度有效控制相應能耗。而與風機、泵和壓縮機等驅動裝置一起使用時，可節能高達 70%。除此之外，SINAMICS變頻器還具有能源回收功能，無論是低壓產品系列還是高壓產品系列，都是高能效驅動裝置的首選產品。
經典節能改造案例一---鋼鐵行業的節能改造
作為能耗排名首屈一指的鋼鐵行業，其能耗問題受到廣泛關注。對于像太原鋼鐵廠這樣的大型鋼鐵企業而言，他們的不銹鋼產品從高新設備到日常用品均有所涉及，故產量及能耗是巨大的。因此，工業節能改造的對于他們而言是想當嚴峻的。但是，對于西門子而言，如此嚴峻的形式更意味著挑戰！西門子的能源管理方法論基于三個步驟，為太鋼的大型風機設備做出快速準確的變頻節能改造。
第一步，通過針對未使用變頻調速的3號450m2燒結機進行分析，識別太鋼的節能潛力。
第二步，評估車間和系統在整個生命周期內的成本，計算出具體應用的節能潛力和可行措施的成本效益。
第三步，采取有針對性的措施，將節能潛力變為現實，大約2/3的工業能源由驅動系統消耗，而將整個驅動系統的能耗，降低40-50%是十分具有操作性的。
面積超過600m 2的太鋼4號燒結機，使用了兩套西門子羅賓康高壓變頻器與高壓電機。一臺大變頻一個小時就能節電5千度，兩臺大變頻一天可節電24萬度。如按自供電價0.4元/度計算，一年節約電費3000余萬元，18個月就收回了設備成本，節能率可達40%，使得初始的設備投資轉化為一次成功的戰略性技術創新。
在太鋼構建資源節約型企業過程中，通過使用西門子變頻驅動解決方案、全集成自動化、奧鋼聯先進的鋼鐵工藝等，保障產量年年增長，耗能卻逐年遞減。太鋼總經理高祥明先生談到：“2011年與2005年相比，太鋼噸鋼綜合能耗下降22.9%；噸鋼新水消耗下降91%；二次能源年回收占總能耗的45%以上，達到行業領先水平。”
經典節能改造案例二----水泥行業的節能改造：
西門子首例合同能源管理項目是為內蒙古烏蘭水泥進行工業節能改造。西門子應用先進的商業模式與技術的結合，幫助內蒙古烏蘭水泥廠客戶節能減排。該項目采用了16臺西門子MasterDrive變頻器對三條生產線的16臺窯頭窯尾風機進行改造，總功率為1312kW，于2007年完成。經測量節能效果明顯，與改造前相比，年節電368萬千瓦時，節能率達到35%以上。該項目節電368萬千瓦時，相當產生了年約1269噸標準煤的節能能力，按照當地工業電價計算，每年可為客戶節約電費開支184萬元。
對于水泥行業，風機能耗所占比重越來越大，耗電量約占整個廠用電量30%～40%。若想節省風機的耗電量，需采用變頻調速系統，通過調整電動機轉速，滿足風機的不同工作狀態下的風量和風壓，即可達到節電目的。西門子與陜西秦嶺水泥集團的項目為合同能源管理項目，其初始投資將由節能效益返還，西門子提供的1250kW完美無諧波變頻器應用在窯尾高溫風機上，節能率大于28%，年節電效益140萬元。
專業增值服務，為臺泥實現超過22%的平均節能率。西門子通過24臺套西門子－羅賓康完美無諧波高壓變頻器的安裝、調試和使用，針對臺泥的水泥熟料生產線大型風機高壓變頻進行改造，改造總功率來超過60兆瓦。為臺泥實現的平均節能率超過22%，客戶的一次性投資在不到14個月即可完全收回。同時，產品單位能耗成本降低3%，在提高了客戶在市場上的競爭力的同時，更給客戶帶來巨大的增值回報。
先進的技術水平可以更為有效地挖掘更多節能潛力，并真正做到“在用電過程中盡量節約每一度電！”。西門子的一流產品組合、系統和解決方案，可根據既定目標，持續提高能效，為持續提高競爭優勢開創了一個全新的發展前景。
更多節能增效信息，請關注西門子節能增效主題網站：http://www.industry.siemens.com.cn/topics/cn/zh/energy-efficient-production/Pages/Default.aspx
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