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西门子罗宾康变频器节能管理三步走
8“变”3的节能魔术
——太钢携手西门子的一次时间观和方法论之旅
问：8怎么变成3？答：竖着砍掉一半。这是脑筋急转弯的谜底，却不是太钢的答案，因为，铁胆雄心的太钢人显然要在节能的数字之变上制造一个更大的魔术。经过太钢和西门子的通力合作，变频器化身“魔术师”，成功将烧结风机中单个电机的耗电量从每小时8千度“变”为3千度。
面积超过600m2的太钢4号烧结机，使用了两套西门子罗宾康高压变频器与高压电机。在这座大型不锈钢企业里，时间观被诠释为：节能、生产都是一种与时间的赛跑。时间与能效可以“魔术”置换的感受，尤为强烈。一台大变频一个小时就能节电5千度，两台大变频一天可节电24万度。如按自供电价0.4元/度计算，一年节约电费3000余万元，18个月就收回了设备成本，节能率可达40%，使得初始的设备投资转化为一次成功的战略性技术创新。
太钢四号烧结风机系统外景
不锈钢巨子搭档节能伙伴
从神舟一号到神舟十号，每一次飞船升空，都有太钢不锈钢产品助力其中。从一角硬币到火箭卫星，从百姓餐桌到三峡大坝，太钢生产的不锈钢以其绝对优势占领了国内不锈钢市场近半壁江山。作为不锈钢熔炼的初始流程，烧结工序是关键所在。究竟采用哪种变频驱动方案，是一个重大的方向性选择。
当时准备上马的太钢4号烧结机。烧结面积越大，产量就越高，对风机的要求也越高，因此能源消耗巨大。根据太钢3号450m2烧结机的实际工况，太钢计划在600m2大型烧结风机中采用两台大变频，来控制高压电机的转速。尽管采用变频驱动风机能够大幅节能，且是大势所趋。然而如此大规模的应用并无先例可循，技术难度大，投资回报率未知，没有十分把握，谁也不敢贸然行事。
自从有了设计变频调速风机的想法，太钢炼铁厂电气部赵宏部长就时刻留意各种知识和信息。一天，在与国外专家交流时，赵部长获知风机的性能曲线，可以利用主气流的温度、压力以及流量来测算的消息后，如获至宝。“那正是太钢需要的曲线，有了这条曲线，风机的控制就更加精确了。”赵部长立马组织团队开始技术研究。
经过夜以继日的计算和评估，2008年赵部长团队提交了十几页的项目可行性报告，决定采用变频调速技术。这个方案前期投资大，但着眼长远，两年之内就可以收回全部投资。经过对先进技术的研究和严密推理，2009年4月太钢正式开启了变频节能之路。
太钢同时收获的还有可靠的节能伙伴。烧结车间敢于尝新，采用先进的变频节能技术，这个过程西门子专家团队起到了不可或缺的作用。由于国内没有可以参考的项目，整体技术方案必须依靠太钢和西门子的通力配合，共同摸索。回忆当时的情景，赵部长坦诚的说：“在最终核算的几天里，晚上一直睡不着觉，这可是关系到超过5千万的投资，一旦误差过大，怎么向厂里交待！”
太钢4号烧结机采用的10,760kW西门子高压电机
15,000kVA西门子罗宾康变频器机柜
采用变频调速之前太钢曾经使用风门挡板调节风量
管理三步走，节能一大步
西门子的能源管理方法论基于三个步骤，识别、评估和实现。此前的时间观主要解决能效“怎么算”的问题，这里的方法论主要解决节能“怎么做”的问题。有了方法论的依托，太钢与西门子在节能合作上阔步向前。
第一步，充分识别和挖掘太钢隐藏的节能潜力。
能量流怎么识别呢？首先得给所有的设备能耗照张“X光片”，哪个设备能耗大，哪个能耗小，哪些能耗有用，哪些没用，都能看个一清二楚。只有掌握了较长时间段内，电能、水能、热能的消耗数据，才能进一步改造、优化。
西门子专家团队首先以未使用变频调速的3号450m2烧结机作为样本，记录车间和系统中的能源消耗。经过分析，烧结主抽风机的电耗一般占整个生产线的50%，而风量控制准确程度直接决定成品的质量、产量。
第二步，评估车间和系统在整个生命周期内的成本，计算出具体应用的节能潜力和可行措施的成本效益。
能量流透明了，确定了大的能耗设备——烧结主抽风机之后，“评估”阶段着手计算具体的节能潜力，考量潜在措施的经济性，这是做出决策的关键一步。这个步骤就像全科医生拿着X光片和多种化验报告，进行病理分析，给出诊断结果的过程。
风机转动越快，送风量就越多，但是能耗也随之成倍增长。如果转速下降，能耗也会翻倍减少。经过反复论证，在同样产品、同样产量的条件下，变频调速等于时时刻刻都在节能，即使在整个烧结厂满负荷生产的情况下，保守估算节能率也将在35%以上。
第三步，采取有针对性的措施，将节能潜力变为现实，大约2/3的工业能源由驱动系统消耗，而将整个驱动系统的能耗，降低40-50%是十分具有操作性的。
凭借医生的诊断报告，接下来就是对症下药了，药品可靠、药力持久，病痛才能一扫而光。在考察了多种变频方案之后，太钢最终决定选用两台西门子罗宾康高压大功率变频器，输出电压为10KV。变频器采用水冷工艺，其内部采用去离子水循环冷却，外部采用工业冷却水二次冷却。与空冷型变频器相比，不需要额外的空调等冷却设备，变频器噪音低，受周围环境的影响小，变频室整洁、干净。此外，西门子罗宾康高压变频器还具备“飞车启动”功能，缩短了风机每次起、停接近50分钟的等待时间，从而大大节省了能耗和时间成本。
——太钢携手西门子的一次时间观和方法论之旅
问：8怎么变成3？答：竖着砍掉一半。这是脑筋急转弯的谜底，却不是太钢的答案，因为，铁胆雄心的太钢人显然要在节能的数字之变上制造一个更大的魔术。经过太钢和西门子的通力合作，变频器化身“魔术师”，成功将烧结风机中单个电机的耗电量从每小时8千度“变”为3千度。
面积超过600m2的太钢4号烧结机，使用了两套西门子罗宾康高压变频器与高压电机。在这座大型不锈钢企业里，时间观被诠释为：节能、生产都是一种与时间的赛跑。时间与能效可以“魔术”置换的感受，尤为强烈。一台大变频一个小时就能节电5千度，两台大变频一天可节电24万度。如按自供电价0.4元/度计算，一年节约电费3000余万元，18个月就收回了设备成本，节能率可达40%，使得初始的设备投资转化为一次成功的战略性技术创新。
太钢四号烧结风机系统外景
不锈钢巨子搭档节能伙伴
从神舟一号到神舟十号，每一次飞船升空，都有太钢不锈钢产品助力其中。从一角硬币到火箭卫星，从百姓餐桌到三峡大坝，太钢生产的不锈钢以其绝对优势占领了国内不锈钢市场近半壁江山。作为不锈钢熔炼的初始流程，烧结工序是关键所在。究竟采用哪种变频驱动方案，是一个重大的方向性选择。
当时准备上马的太钢4号烧结机。烧结面积越大，产量就越高，对风机的要求也越高，因此能源消耗巨大。根据太钢3号450m2烧结机的实际工况，太钢计划在600m2大型烧结风机中采用两台大变频，来控制高压电机的转速。尽管采用变频驱动风机能够大幅节能，且是大势所趋。然而如此大规模的应用并无先例可循，技术难度大，投资回报率未知，没有十分把握，谁也不敢贸然行事。
自从有了设计变频调速风机的想法，太钢炼铁厂电气部赵宏部长就时刻留意各种知识和信息。一天，在与国外专家交流时，赵部长获知风机的性能曲线，可以利用主气流的温度、压力以及流量来测算的消息后，如获至宝。“那正是太钢需要的曲线，有了这条曲线，风机的控制就更加精确了。”赵部长立马组织团队开始技术研究。
经过夜以继日的计算和评估，2008年赵部长团队提交了十几页的项目可行性报告，决定采用变频调速技术。这个方案前期投资大，但着眼长远，两年之内就可以收回全部投资。经过对先进技术的研究和严密推理，2009年4月太钢正式开启了变频节能之路。
太钢同时收获的还有可靠的节能伙伴。烧结车间敢于尝新，采用先进的变频节能技术，这个过程西门子专家团队起到了不可或缺的作用。由于国内没有可以参考的项目，整体技术方案必须依靠太钢和西门子的通力配合，共同摸索。回忆当时的情景，赵部长坦诚的说：“在最终核算的几天里，晚上一直睡不着觉，这可是关系到超过5千万的投资，一旦误差过大，怎么向厂里交待！”
太钢4号烧结机采用的10,760kW西门子高压电机
15,000kVA西门子罗宾康变频器机柜
采用变频调速之前太钢曾经使用风门挡板调节风量
管理三步走，节能一大步
西门子的能源管理方法论基于三个步骤，识别、评估和实现。此前的时间观主要解决能效“怎么算”的问题，这里的方法论主要解决节能“怎么做”的问题。有了方法论的依托，太钢与西门子在节能合作上阔步向前。
第一步，充分识别和挖掘太钢隐藏的节能潜力。
能量流怎么识别呢？首先得给所有的设备能耗照张“X光片”，哪个设备能耗大，哪个能耗小，哪些能耗有用，哪些没用，都能看个一清二楚。只有掌握了较长时间段内，电能、水能、热能的消耗数据，才能进一步改造、优化。
西门子专家团队首先以未使用变频调速的3号450m2烧结机作为样本，记录车间和系统中的能源消耗。经过分析，烧结主抽风机的电耗一般占整个生产线的50%，而风量控制准确程度直接决定成品的质量、产量。
第二步，评估车间和系统在整个生命周期内的成本，计算出具体应用的节能潜力和可行措施的成本效益。
能量流透明了，确定了大的能耗设备——烧结主抽风机之后，“评估”阶段着手计算具体的节能潜力，考量潜在措施的经济性，这是做出决策的关键一步。这个步骤就像全科医生拿着X光片和多种化验报告，进行病理分析，给出诊断结果的过程。
风机转动越快，送风量就越多，但是能耗也随之成倍增长。如果转速下降，能耗也会翻倍减少。经过反复论证，在同样产品、同样产量的条件下，变频调速等于时时刻刻都在节能，即使在整个烧结厂满负荷生产的情况下，保守估算节能率也将在35%以上。
第三步，采取有针对性的措施，将节能潜力变为现实，大约2/3的工业能源由驱动系统消耗，而将整个驱动系统的能耗，降低40-50%是十分具有操作性的。
凭借医生的诊断报告，接下来就是对症下药了，药品可靠、药力持久，病痛才能一扫而光。在考察了多种变频方案之后，太钢最终决定选用两台西门子罗宾康高压大功率变频器，输出电压为10KV。变频器采用水冷工艺，其内部采用去离子水循环冷却，外部采用工业冷却水二次冷却。与空冷型变频器相比，不需要额外的空调等冷却设备，变频器噪音低，受周围环境的影响小，变频室整洁、干净。此外，西门子罗宾康高压变频器还具备“飞车启动”功能，缩短了风机每次起、停接近50分钟的等待时间，从而大大节省了能耗和时间成本。