在“双碳”背景下，工业流体行业如何实现低碳智能发展？5月17日上午9:00-12:00，在2023视环会春季展火热进行期间，工业流体低碳智能发展高峰论坛在线上隆重召开。
 

　　本次论坛由青岛国际水大会、江苏大学、国家水泵及系统工程技术研究中心主办，江苏大学镇江流体工程装备技术研究院(江苏省产业技术研究院流体工程装备研究所) 、环保在线承办。论坛邀请了多位专家学者围绕“前沿技术、行业应用、工厂案例”进行交流，为各界精英人士提供一个政产学研用交流融合的平台，以科技资源带动各种生产要素和创新资源集聚，形成以科技创新和产业化推广为主体的建设发展模式，打造流体低碳智能技术创新产业链。

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　　长三角国家创新中心船舶与海工装备技术创新中心主任 江苏科技大学教授 徐立新
 

　　碳中和与海洋工程技术发展的思考
 

　　海洋工程装备及高技术船舶制造业是我国战略性新兴产业的重要组成部分，是发展海洋经济的先导性产业。海洋装备也是我国海洋强国战略的基础。
 

　　徐立新教授介绍了我国船舶与海工装备行业发展的广阔前景，详细讲解了“双碳”背景下能源结构的转型升级，海洋可再生能源的开发利用，包括深远海风电发展关键技术、风电制氢产业链和核心技术，以及深海采矿技术发展现状等。
 

　　氢是宇宙中最丰富的物质之一，且零污染性排放。当下技术的进步及大规模生产带来了制造成本下降，同时以燃料电池的应用形式成为能源革命中的焦点，因此氢能发展前景良好。徐博士认为，聚焦于新能源、新材料、新生态及绿色环保，碳中和背景下海洋工程技术将朝着智能化、数字化方向发展，基于零碳、风能、绿色经济等绿色海洋也将得到进一步开发。
 

　　江苏大学博士/教授 王秀礼
 

　　水力空化诱发空泡溃灭特性研究及应用
 

　　废水处理的目标是改善净化废水质量，达到排放标准，并在去除无机成分方面寻求更有效的方法。水力空化作为一种新的污水处理技术，已成功应用于化学、环境等领域。
 

　　在本次高峰论坛，王秀礼教授针对水力空化诱发空泡溃灭特性研究及应用进行了汇报。
 

　　王教授认为，水力空化诱发的空泡溃灭会引起机械效应、热效应和化学效应等各种冲击能量的作用，水力空化诱发的空泡溃灭会对螺旋桨、船用泵等水力机械产生严重的破坏作用。对水力空化进行有效控制，也可以用于军工、清洗、强化及污水处理等领域。
 

　　空化射流应用在污水处理领域时，利用空泡溃灭诱发的机械效应、热效应和化学效应等各种冲击能量对络合态重金属进行破络，或使大多数污染物直接降解为无机物。也以联合其它方法协同处理有毒有害或难降解污染物。
 

　　王教授通过分析空泡溃灭对污染物壁面的作用规律，认为以空泡溃灭速度为依据，压力应变率的影响大，而温度和空泡初始半径的大小影响小，且影响程度大致相同；以苯甲酰胺上、下壁面受到的压力为依据，温度和空泡初始半径的影响大，且影响程度大致相同，压力应变率的影响较小。
 

　　712研究所电气室主任/教授级高工黄海
 

　　永磁驱（传）动在节能技术中的应用
 

　　长期从事永磁电动机和永磁调速器的712研究所电气室主任/教授级高工黄海介绍了永磁驱(传)动在节能技术中的应用。
 

　　黄主任首先介绍了永磁电机的优点：由于没有转子励磁损耗，所以效率高；平滑的起动特性，对电网没有冲击；额定转速内100%的速度调节；在很宽的转速范围内，维持高的效率；在很宽的转速范围内，功率因数高，减少附加损耗；与传统的异步电机和同步电机相比，功率/体积比、功率/重量比高。
 

　　永磁电机为何成为了热点？黄主任介绍，电费上涨，使得购置成本在全寿命周期成本(LCC，Life-Cycle Cost)中的比例降低。效率提升带来的效益比较显著。根据统计，一台电动机假设购置费为1元，则在全寿命周期内(假设按照10年计算)的电费超过300元。如果效率提高1%，则10年可节省3元电费；若效率提高2%，则可以节省6元电费。对于小电机，永磁电机的效率可提高2%~3%；对于大电机，永磁电机的效率可提高1%~2%。永磁电机功率因数高，节省的附加损耗折算为效率，通常可提高1%~2%。如果综合效率提高达到3%，则通常可以在1年左右的时间收回投资，远远高于巴菲特的投资回报率。同时，目前永磁电机技术和控制技术也已经成熟，且市场接受度在进一步提高。
 

　　黄主任还介绍了能量回馈式绕组永磁调速器，由永磁转子、绕组转子以及控制系统组成的非接触永磁传动技术。通过控制绕组中感应电流的大小，实现调速、离合及软起的功能，并将转差功率转变成电能引出反馈再利用，彻底解决了其他转差类调速设备的温升问题，高效节能。
 

　　江苏大学镇江流体工程装备技术研究院副院长/研究员 全国泵标准化技术委员会委员、中机标协排灌分会委员 陈进
 

　　基于“双碳”目标下给排水泵站“智改数转”实践
 

　　给排水泵站及系统应用于化工、钢铁等生产制造的全流程，数量巨大，用电量占全厂18%左右，按20%的节电潜力计算的话，全国泵站及系统每年可节电680亿度。“碳中和、碳达峰”赋予化工、钢铁等行业重要的历史使命，任重而道远。陈进副院长认为，给排水泵站“智改数转”实践作为重要节能技术，其实施和推广有效助力“碳中和、碳达峰”。
 

　　当前，给排水泵站普遍存在技术水平低，交互能力差，运行时不节能等缺陷，跑冒滴漏等造成严重的安全隐患，现有的数据资源不能助力生产、经营精准决策，人工维护维修强度大，急需智能化产业变革，缺顶层设计，无统一标准，软件智慧化功能不强。因此给排水泵站急需智能化、数字化解决方案。
 

　　陈进老师的给排水泵站“智改数转”解决方案，通过为工厂做泵站智能化节能改造，可达到节电25%以上、节水5%以上，生产效率更为明显，最终实现智能化、数字化、绿色化效果。
 

　　陈进老师介绍，“智改数转”解决方案是国内首创的为循环水系统提供一种高效、可靠、彻底的泵装置及系统综合节能解决方案，形成市场主导、标准引领和技术支撑的鲜明特色，技术水平国内领先。
 

　　通过虚拟网络与实际生产相结合数字孪生技术实现辅助液体智慧供给；根据不同工况开发了能效比、比能耗及偏离率等三种能耗评价方法；提供了低成本、高可靠的基于声学指纹的设备及系统故障诊断方法；循环水系统关键动力设备离心泵的节能研究及个性化定制。同时，从泵装置及系统实际需求出发，在解决行业或企业本身存在的运行、管理难题基础上，深度挖掘大数据价值，通过管控系统软件和管理软件的高度融合，实现整体智慧化运营。
 

　　陈进老师还介绍了实践案例，如济钢发电凝汽机冷却水系统节能改造，现场安装了流量、压力、电量传感器及数据采集器，数据中心通过GPRS定期采集相关数据，根据采集的数据对系统进行了优化，更换了泵及电动机，更改了管路，最终实现节电率为29.5%(合同要求15%)。
 

　　浙江永发机电有限公司技术部副部长 夏耀
 

　　践行绿色发展 引领智能运行
 

　　电机是我国用电量最大的终端用能设备，广泛应用于泵、风机、压缩机等领域。相关数据显示，截至2021年，中国电机的保有量约为29.5亿千瓦，年耗电量占全社会总用电量的60%以上，其中工业领域电机用电量约占工业总用电量的74%左右，具有较大的节能潜力。加快高效节能电机推广应用，持续提高能源资源利用效率，不断提升电机系统能效，对实现碳达峰、碳中和目标具有重要作用。
 

　　浙江永发机电有限公司技术部副部长夏耀在论坛上带来《践行绿色发展 引领智能运行》的主题演讲，介绍了永发电机相关产品和节能技术。
 

　　浙江永发机电有限公司始建于1967年，是集设计、金工、冲压、线圈制造为一体三相电动机、发电机的专业制造厂家，年生产能力500万KW；拥有十一个系列一万多种规格产品，配套覆盖于风机、水泵、矿山机械装备等主机行业，广泛应用于水利、水务、军工、印染、纺织、造纸、热电、水泥等多个领域。
 

　　据夏部长介绍，永发TYC三相永磁同步电动机，其效率指标高于国家标准GB30253-2013《永磁同步电动机能效限定值及能效等级》中规定的1级能效值，高于国际标准IE4能效值。三相永磁同步电动机具有以下特点：由于永磁同步电机的磁场是由永磁体产生的，无励磁电流产生磁场而导致的励磁损耗；另外永磁电机在20~125%的负载率范围内均保持较高的效率和功率因数。
 

　　夏部长还介绍了永发智能电机+互联网智慧运行。包括互联网用户-手机、电脑、大数据存储及终端监控；internet网、指令发布、记录运行参数等；internet网、接受指令、调整运行状态、现场显示、返回运行参数等。永发电机在智能化运行方面，一是用计算机设定分块化运行，利用互联网进行遥控和远动；二是用永发自己研制的模块加真空断路器，把数据传送到互联网，利用互联网实现遥控和远动。
 

　　永发TYG系列超高效滚筒用三相永磁同步电动机可根据用户设计皮带传输、矿用提升、码头用滚筒永磁同步电动机；功率等级从37KW—500KW；频率：基本频率50Hz和60Hz两种，也可根据用户需求设计不同基频的电机；可根据用户对转速的不同要求设计各种频率。
 

　　结语：自“双碳”目标提出后，各行业、各领域都加快了追求节能降碳、绿色发展的步伐。由于工业生产中会大量采用流体系统提供水、风、气、液等能介，流体系统常年运行，能耗巨大，因此工业流体低碳智能发展是行业关注的重点问题。本届视环会高峰论坛各位专家学者围绕工业流体低碳智能发展纷纷各抒己见，共商行业发展大计。
 

　　论坛虽已结束，但2023视环会•春季展精彩仍在继续中，从5月16日持续到19日，连展4天，延展1年，24小时不间断，欢迎持续关注~