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隨著“雙碳”政策的落實(shí)與推動(dòng)，能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等都在進(jìn)行綠色低碳轉(zhuǎn)型。水、油、氣、液態(tài)氫等流體及其裝備是國(guó)民生產(chǎn)重要的能源及耗能裝備，其高效能無(wú)污染利用以及裝備的高效運(yùn)行、精準(zhǔn)管控是助力國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略的重要舉措。
在“雙碳”背景下，工業(yè)流體行業(yè)如何實(shí)現(xiàn)低碳智能發(fā)展？5月17日上午9:00-12:00，在2023視環(huán)會(huì)春季展火熱進(jìn)行期間，工業(yè)流體低碳智能發(fā)展高峰論壇在線上隆重召開。
本次論壇由青島國(guó)際水大會(huì)、江蘇大學(xué)、國(guó)家水泵及系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心主辦，江蘇大學(xué)鎮(zhèn)江流體工程裝備技術(shù)研究院(江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院流體工程裝備研究所) 、環(huán)保在線承辦。論壇邀請(qǐng)了多位專家學(xué)者圍繞“前沿技術(shù)、行業(yè)應(yīng)用、工廠案例”進(jìn)行交流，為各界精英人士提供一個(gè)政產(chǎn)學(xué)研用交流融合的平臺(tái)，以科技資源帶動(dòng)各種生產(chǎn)要素和創(chuàng)新資源集聚，形成以科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化推廣為主體的建設(shè)發(fā)展模式，打造流體低碳智能技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈。
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長(zhǎng)三角國(guó)家創(chuàng)新中心船舶與海工裝備技術(shù)創(chuàng)新中心主任 江蘇科技大學(xué)教授 徐立新
碳中和與海洋工程技術(shù)發(fā)展的思考
海洋工程裝備及高技術(shù)船舶制造業(yè)是我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)。海洋裝備也是我國(guó)海洋強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的基礎(chǔ)。
徐立新教授介紹了我國(guó)船舶與海工裝備行業(yè)發(fā)展的廣闊前景，詳細(xì)講解了“雙碳”背景下能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，海洋可再生能源的開發(fā)利用，包括深遠(yuǎn)海風(fēng)電發(fā)展關(guān)鍵技術(shù)、風(fēng)電制氫產(chǎn)業(yè)鏈和核心技術(shù)，以及深海采礦技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀等。
氫是宇宙中最豐富的物質(zhì)之一，且零污染性排放。當(dāng)下技術(shù)的進(jìn)步及大規(guī)模生產(chǎn)帶來(lái)了制造成本下降，同時(shí)以燃料電池的應(yīng)用形式成為能源革命中的焦點(diǎn)，因此氫能發(fā)展前景良好。徐博士認(rèn)為，聚焦于新能源、新材料、新生態(tài)及綠色環(huán)保，碳中和背景下海洋工程技術(shù)將朝著智能化、數(shù)字化方向發(fā)展，基于零碳、風(fēng)能、綠色經(jīng)濟(jì)等綠色海洋也將得到進(jìn)一步開發(fā)。
江蘇大學(xué)博士/教授 王秀禮
水力空化誘發(fā)空泡潰滅特性研究及應(yīng)用
廢水處理的目標(biāo)是改善凈化廢水質(zhì)量，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，并在去除無(wú)機(jī)成分方面尋求更有效的方法。水力空化作為一種新的污水處理技術(shù)，已成功應(yīng)用于化學(xué)、環(huán)境等領(lǐng)域。
在本次高峰論壇，王秀禮教授針對(duì)水力空化誘發(fā)空泡潰滅特性研究及應(yīng)用進(jìn)行了匯報(bào)。
王教授認(rèn)為，水力空化誘發(fā)的空泡潰滅會(huì)引起機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)等各種沖擊能量的作用，水力空化誘發(fā)的空泡潰滅會(huì)對(duì)螺旋槳、船用泵等水力機(jī)械產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。對(duì)水力空化進(jìn)行有效控制，也可以用于軍工、清洗、強(qiáng)化及污水處理等領(lǐng)域。
空化射流應(yīng)用在污水處理領(lǐng)域時(shí)，利用空泡潰滅誘發(fā)的機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)等各種沖擊能量對(duì)絡(luò)合態(tài)重金屬進(jìn)行破絡(luò)，或使大多數(shù)污染物直接降解為無(wú)機(jī)物。也以聯(lián)合其它方法協(xié)同處理有毒有害或難降解污染物。
王教授通過(guò)分析空泡潰滅對(duì)污染物壁面的作用規(guī)律，認(rèn)為以空泡潰滅速度為依據(jù)，壓力應(yīng)變率的影響大，而溫度和空泡初始半徑的大小影響小，且影響程度大致相同；以苯甲酰胺上、下壁面受到的壓力為依據(jù)，溫度和空泡初始半徑的影響大，且影響程度大致相同，壓力應(yīng)變率的影響較小。
712研究所電氣室主任/教授級(jí)高工黃海
永磁驅(qū)（傳）動(dòng)在節(jié)能技術(shù)中的應(yīng)用
長(zhǎng)期從事永磁電動(dòng)機(jī)和永磁調(diào)速器的712研究所電氣室主任/教授級(jí)高工黃海介紹了永磁驅(qū)(傳)動(dòng)在節(jié)能技術(shù)中的應(yīng)用。
黃主任首先介紹了永磁電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：由于沒(méi)有轉(zhuǎn)子勵(lì)磁損耗，所以效率高；平滑的起動(dòng)特性，對(duì)電網(wǎng)沒(méi)有沖擊；額定轉(zhuǎn)速內(nèi)100%的速度調(diào)節(jié)；在很寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，維持高的效率；在很寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，功率因數(shù)高，減少附加損耗；與傳統(tǒng)的異步電機(jī)和同步電機(jī)相比，功率/體積比、功率/重量比高。
永磁電機(jī)為何成為了熱點(diǎn)？黃主任介紹，電費(fèi)上漲，使得購(gòu)置成本在全壽命周期成本(LCC，Life-Cycle Cost)中的比例降低。效率提升帶來(lái)的效益比較顯著。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，一臺(tái)電動(dòng)機(jī)假設(shè)購(gòu)置費(fèi)為1元，則在全壽命周期內(nèi)(假設(shè)按照10年計(jì)算)的電費(fèi)超過(guò)300元。如果效率提高1%，則10年可節(jié)省3元電費(fèi)；若效率提高2%，則可以節(jié)省6元電費(fèi)。對(duì)于小電機(jī)，永磁電機(jī)的效率可提高2%~3%；對(duì)于大電機(jī)，永磁電機(jī)的效率可提高1%~2%。永磁電機(jī)功率因數(shù)高，節(jié)省的附加損耗折算為效率，通?？商岣?%~2%。如果綜合效率提高達(dá)到3%，則通?？梢栽?年左右的時(shí)間收回投資，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于巴菲特的投資回報(bào)率。同時(shí)，目前永磁電機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)也已經(jīng)成熟，且市場(chǎng)接受度在進(jìn)一步提高。
黃主任還介紹了能量回饋式繞組永磁調(diào)速器，由永磁轉(zhuǎn)子、繞組轉(zhuǎn)子以及控制系統(tǒng)組成的非接觸永磁傳動(dòng)技術(shù)。通過(guò)控制繞組中感應(yīng)電流的大小，實(shí)現(xiàn)調(diào)速、離合及軟起的功能，并將轉(zhuǎn)差功率轉(zhuǎn)變成電能引出反饋再利用，徹底解決了其他轉(zhuǎn)差類調(diào)速設(shè)備的溫升問(wèn)題，高效節(jié)能。
江蘇大學(xué)鎮(zhèn)江流體工程裝備技術(shù)研究院副院長(zhǎng)/研究員 全國(guó)泵標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員、中機(jī)標(biāo)協(xié)排灌分會(huì)委員 陳進(jìn)
基于“雙碳”目標(biāo)下給排水泵站“智改數(shù)轉(zhuǎn)”實(shí)踐
給排水泵站及系統(tǒng)應(yīng)用于化工、鋼鐵等生產(chǎn)制造的全流程，數(shù)量巨大，用電量占全廠18%左右，按20%的節(jié)電潛力計(jì)算的話，全國(guó)泵站及系統(tǒng)每年可節(jié)電680億度。“碳中和、碳達(dá)峰”賦予化工、鋼鐵等行業(yè)重要的歷史使命，任重而道遠(yuǎn)。陳進(jìn)副院長(zhǎng)認(rèn)為，給排水泵站“智改數(shù)轉(zhuǎn)”實(shí)踐作為重要節(jié)能技術(shù)，其實(shí)施和推廣有效助力“碳中和、碳達(dá)峰”。
當(dāng)前，給排水泵站普遍存在技術(shù)水平低，交互能力差，運(yùn)行時(shí)不節(jié)能等缺陷，跑冒滴漏等造成嚴(yán)重的安全隱患，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)資源不能助力生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)精準(zhǔn)決策，人工維護(hù)維修強(qiáng)度大，急需智能化產(chǎn)業(yè)變革，缺頂層設(shè)計(jì)，無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，軟件智慧化功能不強(qiáng)。因此給排水泵站急需智能化、數(shù)字化解決方案。
陳進(jìn)老師的給排水泵站“智改數(shù)轉(zhuǎn)”解決方案，通過(guò)為工廠做泵站智能化節(jié)能改造，可達(dá)到節(jié)電25%以上、節(jié)水5%以上，生產(chǎn)效率更為明顯，最終實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化、綠色化效果。
陳進(jìn)老師介紹，“智改數(shù)轉(zhuǎn)”解決方案是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的為循環(huán)水系統(tǒng)提供一種高效、可靠、徹底的泵裝置及系統(tǒng)綜合節(jié)能解決方案，形成市場(chǎng)主導(dǎo)、標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)和技術(shù)支撐的鮮明特色，技術(shù)水平國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。
通過(guò)虛擬網(wǎng)絡(luò)與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)現(xiàn)輔助液體智慧供給；根據(jù)不同工況開發(fā)了能效比、比能耗及偏離率等三種能耗評(píng)價(jià)方法；提供了低成本、高可靠的基于聲學(xué)指紋的設(shè)備及系統(tǒng)故障診斷方法；循環(huán)水系統(tǒng)關(guān)鍵動(dòng)力設(shè)備離心泵的節(jié)能研究及個(gè)性化定制。同時(shí)，從泵裝置及系統(tǒng)實(shí)際需求出發(fā)，在解決行業(yè)或企業(yè)本身存在的運(yùn)行、管理難題基礎(chǔ)上，深度挖掘大數(shù)據(jù)價(jià)值，通過(guò)管控系統(tǒng)軟件和管理軟件的高度融合，實(shí)現(xiàn)整體智慧化運(yùn)營(yíng)。
陳進(jìn)老師還介紹了實(shí)踐案例，如濟(jì)鋼發(fā)電凝汽機(jī)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能改造，現(xiàn)場(chǎng)安裝了流量、壓力、電量傳感器及數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)中心通過(guò)GPRS定期采集相關(guān)數(shù)據(jù)，根據(jù)采集的數(shù)據(jù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，更換了泵及電動(dòng)機(jī)，更改了管路，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)電率為29.5%(合同要求15%)。
浙江永發(fā)機(jī)電有限公司技術(shù)部副部長(zhǎng) 夏耀
踐行綠色發(fā)展 引領(lǐng)智能運(yùn)行
電機(jī)是我國(guó)用電量最大的終端用能設(shè)備，廣泛應(yīng)用于泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等領(lǐng)域。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2021年，中國(guó)電機(jī)的保有量約為29.5億千瓦，年耗電量占全社會(huì)總用電量的60%以上，其中工業(yè)領(lǐng)域電機(jī)用電量約占工業(yè)總用電量的74%左右，具有較大的節(jié)能潛力。加快高效節(jié)能電機(jī)推廣應(yīng)用，持續(xù)提高能源資源利用效率，不斷提升電機(jī)系統(tǒng)能效，對(duì)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)具有重要作用。
浙江永發(fā)機(jī)電有限公司技術(shù)部副部長(zhǎng)夏耀在論壇上帶來(lái)《踐行綠色發(fā)展 引領(lǐng)智能運(yùn)行》的主題演講，介紹了永發(fā)電機(jī)相關(guān)產(chǎn)品和節(jié)能技術(shù)。
浙江永發(fā)機(jī)電有限公司始建于1967年，是集設(shè)計(jì)、金工、沖壓、線圈制造為一體三相電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)的專業(yè)制造廠家，年生產(chǎn)能力500萬(wàn)KW；擁有十一個(gè)系列一萬(wàn)多種規(guī)格產(chǎn)品，配套覆蓋于風(fēng)機(jī)、水泵、礦山機(jī)械裝備等主機(jī)行業(yè)，廣泛應(yīng)用于水利、水務(wù)、軍工、印染、紡織、造紙、熱電、水泥等多個(gè)領(lǐng)域。
據(jù)夏部長(zhǎng)介紹，永發(fā)TYC三相永磁同步電動(dòng)機(jī)，其效率指標(biāo)高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB30253-2013《永磁同步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》中規(guī)定的1級(jí)能效值，高于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IE4能效值。三相永磁同步電動(dòng)機(jī)具有以下特點(diǎn)：由于永磁同步電機(jī)的磁場(chǎng)是由永磁體產(chǎn)生的，無(wú)勵(lì)磁電流產(chǎn)生磁場(chǎng)而導(dǎo)致的勵(lì)磁損耗；另外永磁電機(jī)在20~125%的負(fù)載率范圍內(nèi)均保持較高的效率和功率因數(shù)。
夏部長(zhǎng)還介紹了永發(fā)智能電機(jī)+互聯(lián)網(wǎng)智慧運(yùn)行。包括互聯(lián)網(wǎng)用戶-手機(jī)、電腦、大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及終端監(jiān)控；internet網(wǎng)、指令發(fā)布、記錄運(yùn)行參數(shù)等；internet網(wǎng)、接受指令、調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)、現(xiàn)場(chǎng)顯示、返回運(yùn)行參數(shù)等。永發(fā)電機(jī)在智能化運(yùn)行方面，一是用計(jì)算機(jī)設(shè)定分塊化運(yùn)行，利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遙控和遠(yuǎn)動(dòng)；二是用永發(fā)自己研制的模塊加真空斷路器，把數(shù)據(jù)傳送到互聯(lián)網(wǎng)，利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)遙控和遠(yuǎn)動(dòng)。
永發(fā)TYG系列超高效滾筒用三相永磁同步電動(dòng)機(jī)可根據(jù)用戶設(shè)計(jì)皮帶傳輸、礦用提升、碼頭用滾筒永磁同步電動(dòng)機(jī)；功率等級(jí)從37KW—500KW；頻率：基本頻率50Hz和60Hz兩種，也可根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)不同基頻的電機(jī)；可根據(jù)用戶對(duì)轉(zhuǎn)速的不同要求設(shè)計(jì)各種頻率。
結(jié)語(yǔ)：自“雙碳”目標(biāo)提出后，各行業(yè)、各領(lǐng)域都加快了追求節(jié)能降碳、綠色發(fā)展的步伐。由于工業(yè)生產(chǎn)中會(huì)大量采用流體系統(tǒng)提供水、風(fēng)、氣、液等能介，流體系統(tǒng)常年運(yùn)行，能耗巨大，因此工業(yè)流體低碳智能發(fā)展是行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。本屆視環(huán)會(huì)高峰論壇各位專家學(xué)者圍繞工業(yè)流體低碳智能發(fā)展紛紛各抒己見，共商行業(yè)發(fā)展大計(jì)。
論壇雖已結(jié)束，但2023視環(huán)會(huì)•春季展精彩仍在繼續(xù)中，從5月16日持續(xù)到19日，連展4天，延展1年，24小時(shí)不間斷，歡迎持續(xù)關(guān)注~
