鋼鐵行業目前的發展現狀以及面臨的問題:
鋼鐵工業曾經是世界工業化進程中最具成長性的產業之一,在過去的100多年中,鋼鐵工業得到了飛速的發展,無論在產值、產品結構,還是工業技術都有了前所未有的提高。20世紀70年代后,由于科學技術的發展,鋼鐵工業的重要性有一定程度的削弱,鋼鐵工業的利潤迅速降低。眾所周知,鋼鐵行業是高耗能、高耗物、高污染的典型“三高”產業之一。由于資源消耗過大、環境污染嚴重、資源運輸供給不足等問題的日漸突出,嚴重制約鋼鐵行業的發展。鋼鐵工業重要性的削弱、利潤的降低,使鋼鐵工業的競爭更加激烈。降低成本,改進技術,開發、搶占新市場成為各大鋼鐵公司為在競爭中取勝而采取的主要戰略。為保持鋼鐵材料在21世紀作為基本工業原料的主導地位,提高鋼鐵工業的競爭力,鋼鐵生產商們決定鋼鐵工業的技術發展目標為開發高效、環保的煉鐵技術,同時他們認為今后研究和開發的重點,應放在對生產流程的改進和開發上,從而能處理一些焦點問題,例如能源、節約、增效等方面。
我國”十二五”制定的節能減排相關政策:
《“十二五”節能減排綜合性工作方案》細化了“十二五”規劃《綱要》確定的節能減排目標。在節能方面,提出到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。在減排方面,提出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、2267.8萬噸分別下降8%;全國氨氮和氮氧化物排放總量分別控制在238.0萬噸、2046.2萬噸,比2010年的264.4萬噸、2273.6萬噸分別下降10%。
面對鋼鐵行業這樣的發展問題,西門子是怎么做的?
針對鋼鐵行業目前面臨的日益嚴重的瓶頸問題,西門子給出了有效可行的解決方案,通過識別、評估和實現,同時提供全球最豐富的產品線,來滿足鋼鐵行業日益增長的各種需求,幫助鋼鐵產業實現最高能效。在解決方案的過程中,西門子的節能增效明星產品如西門子變壓器,高能效電機等發揮了重要的作用。其中太原鋼鐵廠和龍門鋼鐵廠就是兩個最大的鋼鐵行業受益者。
西門子鋼鐵行業節能改造成功的案例:
一:8 “變” 3 的節能魔術— 太鋼攜手西門子的一次時間觀和方法論之旅
從神舟一號到神舟十號,每一次飛船升空,都有太鋼不銹鋼產品助力其中。從一角硬幣到火箭衛星,從百姓餐桌到三峽大壩,太鋼生產的不銹鋼以其絕對優勢占領了國內不銹鋼市場近半壁江山。作為不銹鋼熔煉的初始流程,燒結工序是關鍵所在。當時準備上馬的太鋼4號燒結機,其規模當屬世界最大。燒結面積越大,產量就越高,對風機的要求也越高,因此能源消耗巨大究竟采用哪種變頻驅動方案,是一個重大的方向性選擇。
西門子的能源管理方法論基于三個步驟,識別、評估和實現。此前的時間觀主要解決能效“怎么算”的問題,這里的方法論主要解決節能“怎么做”的問題。第一步,充分識別和挖掘太鋼隱藏的節能潛力。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。有了方法論的依托,太鋼與西門子在節能合作上闊步向前。根據太鋼3號450平方米燒結機的實際工況,太鋼計劃在600平方米大型燒結風機中采用兩臺大變頻,來控制高壓電機的轉速。盡管采用變頻驅動風機能夠大幅節能,且是大勢所趨。然而如此大規模的應用并無先例可循,技術難度大,投資回報率未知,沒有十分把握,誰也不敢貿然行事。經西門子專家團隊夜以繼日的計算和評估,終于提交了十幾頁的項目可行性報告,決定采用變頻調速技術。經過對先進技術的研究和嚴密推理,2009年4月太鋼正式開啟了變頻節能之路。太鋼同時收獲的還有可靠的節能伙伴。燒結車間敢于嘗新,采用當今最先進的變頻節能技術,整個過程西門子專家團隊起到了不可或缺的作用。經過太鋼和西門子的通力合作,變頻器化身“魔術師”,成功將燒結風機中單個電機的耗電量從每小時8千度“變”為3千度。
面積超過600平方米的太鋼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。在這座大型不銹鋼企業里,時間觀被詮釋為:節能、生產都是一種與時間的賽跑。時間與能效可以“魔術”置換的感受,尤為強烈。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。由8變3,是一個開端,也是一個宣言。站在創新科技的舞臺,太鋼與西門子將攜手合作、迎風而立,繼續施展將能效數字由腐朽變神奇的魔術,創造鋼鐵未來的科技感性時代!
二:向未來索取回報——西門子首開節能效益分享商業模式助力龍鋼節能改造
龍鋼,西北三大鋼鐵集團之一,盡管據有“三秦鋼魂”的歷史與榮耀,卻也不可避免地要應對市場和環境的瓶頸之困。當下,環境效益和經濟效益,已經交匯成高耗能產業未來發展的合力。作為唯一一家堅守在黃土地上的國有鋼廠,龍鋼收獲的是贊譽與毀譽并重的雙面評價:他們一方面給陜西省的經濟發展、西部的開發建設提供了大量的鋼鐵建材;另一方面,也確實遭遇了尖銳的環境污染和治理改造的問責。隨著環保問題的日益突出,政府對環保治理要求的不斷提高,再不變革就可能成為大浪中沉寂的沙子。新時代的巨大挑戰,鞭策著龍鋼不斷超越自我,開展大規模的節能改造項目。
龍鋼決定,要以時間作價,通過能效提升,向未來索取回報。實驗對象很快對準了鋼鐵企業全面節能改造的首要目標:冶煉的關鍵工序——燒結過程。簡單地說,燒結工序就是把原材料燒化了再結成塊。之所以從燒結下手,就是因為燒結過程必須用到大型風機,但風機同時也是耗電大戶。而最有效的節能改造方案是給風機配備變頻器。龍鋼的燒結面積超過400平方米,面積越大,風機變頻節能改造的技術難度越大。對龍鋼來說,這種“大工程”不同其它節能改造的“小手術”,燒結風機的安全穩定、可靠運行直接影響到整個鋼鐵企業的生產運轉。龍鋼兩臺燒結風機的功率都達到8000KW,如何滿足如此大功率的控制需求,是首先要解決的難題。經過西門子的技術專家和工程師的技術探討,一個大膽的想法誕生了,采取羅賓康變頻器的雙冗余方案,以兩臺4200 KW的變頻器驅動一臺風機,這樣一來,在大幅提高節能效果的同時,還能大幅節約節能成本。經濟和環境雙重壓力重壓之下,西門子給出新的提議--果斷拉入“第三方”參與商業合作。通過時間作價,把項目實際投產后實實在在的節能收益提前變現,西門子與龍鋼共享節能收益!這就是西門子“節能效益分享”的商業模式。其創新之處在于,燒結風機的變頻器設備由西門子先行提供,龍鋼不需要花一分錢。西門子與龍鋼以六年為期,每年從燒結風機節省的電費當中,按比例進行節能收益分成,償還西門子的設備成本。六年期滿,不僅設備歸龍鋼所有,西門子也將退出分成,所有從風機節能中產生的后續收益全部歸龍鋼所有。對于西門子,這都是一次嶄新的嘗試。利用合同能源管理(EMC)變生出的“節能效益分享”商業模式,是西門子在工業上的首次運用,也是國內企業節能改造案例中一聲驚天的春雷。達成這份能效契約,實則把節能的壓力從龍鋼轉向了西門子。西門子必須達到相當高的節能率才能確保六年收回設備成本,才能踐行商業合同的承諾。
在整個系統切換工程中,變頻器的調試是核心工作。經過西門子工程師們夜以繼日的忘我工作,從4月到10月,短短6個月的時間,西門子完成了普通工期一年的項目。而根據測定的節能指標來看,每個月穩定在16.1%左右的節能率均超過了合同預期。以此計算,西門子將每年幫助龍鋼節省15,800噸標準煤,兌換為710千瓦時,即一天3萬,一年900萬,六年5000萬以上的節能收益。龍鋼,在節能的環境效益和經濟效益上,找到了最佳的平衡點!
結束就是開始,一群絕不向能耗妥協的龍鋼人和西家人,在三秦大地上,用自己的努力埋下了一粒種子,當這種節能思維嵌入到鋼鐵的整個生態系統之后,綠色節能之樹的生根發芽就只是時間問題。
三:上海寶鋼聯和西門子--應用完美無諧波變頻器,快速回收項目初始投資
寶鋼股份煉鐵廠在干熄焦循環風機上采用西門子800kW/3kV完美無諧波變頻器,取代原來的機械風門控制方式。改造后風機的耗電量比改造前的能耗降低了49%,全年可以降低成本207萬元,項目的全部投資可在不到2年時間內收回。
西門子豐富的專業知識,助您實現能源高效管理
隨著節能增效重要性的日益增加,節能增效這一課題已逐步成為國家及國際級全球標準、指令和法律法規,在產品設計和工廠日常運營中強制要求應用實施。2005 年 7 月 6 日,歐洲議會和理事會的第 2005/32/EEC 號指令中強調了節能增效法規對設備和工廠的重要性,并制訂了能耗產品環保型設計要求框架。其中,在第 11 條中對生命周期的評估列出了以下要求:為了滿足日益增長的能源需求,耗能產品應采用環保型設計;運營商提供的信息中,應包含環境影響因素和部件特性;應根據 ISO 14041 的生命周期評估機制,評估包含產品生命周期的所有階段。
實施節能增效不僅僅是一項技術挑戰,同時還意味著所承擔的經濟、環境和社會責任,也就是我們常說的可持續性發展。對西門子而言,節能增效不僅包括資源的經濟利用,而且還意味著我們對后代生存以及環境保護不可推卸的責任。隨著能源需求的不斷增加,無論是能源供應商、工業應用,還是消費者,都必須盡可能地做到能源的高效環保利用。其中,工業領域的節能潛力尤為巨大。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。
西門子憑借在能源管理中的專業知識、對相關國家標準和法規的深入了解,以及對社會責任的勇于擔當,更有效地挖掘更多節能潛力,并真正做到鋼鐵行業以及其他行業在用電過程中盡量節約每一度電!做到:節能增效,驅動未來!
西門子工業業務領域在中國
西門子工業業務領域作為全球領先供應商之一,為工業客戶提供創新環保的產品與解決方案。憑借完整的自動化技術與工業軟件、扎實的行業市場專業以及以技術為基礎的服務,工業業務領域幫助客戶提高生產力、效率和靈活性。西門子工業業務領域能夠提供全球獨一無二的自動化技術、工業控制和驅動技術以及工業軟件,能夠滿足生產企業的所有需求,涵蓋整個價值鏈——從產品設計和開發,到產品生產、銷售和服務。同時,還能針對客戶特有的市場和需求,提供專門的綜合定制服務,以使客戶獲益最大化。通過采用先進的軟件和自動化技術,能夠縮短產品投放市場時間高達50%,同時大幅降低生產企業的能源和污水處理成本。因此,憑借其節能產品和解決方案,西門子工業業務領域能夠大大提高客戶的市場競爭力,并為環境保護事業做出重要貢獻。工業業務領域由工業自動化集團、驅動技術集團、客戶服務集團以及冶金技術部構成,在中國擁有62個辦事處以及14家運營公司。