問：8怎么變成3？答：豎著砍掉一半。這是腦筋急轉彎的謎底，卻不是太鋼的答案，因為，鐵膽雄心的太鋼人顯然要在節能的數字之變上制造一個更大的魔術。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600m2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。
太鋼四號燒結風機系統外景
不銹鋼巨子搭檔節能伙伴
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。究竟采用哪種變頻驅動方案，是一個重大的方向性選擇。
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。根據太鋼3號450m2燒結機的實際工況，太鋼計劃在600m2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。
所節省的電能是在特定的條件下得到的。燒結風機在投產前幾年一般都達不到滿產，因此，給采用變頻調速實現節能提供了空間。尤其是在經濟大環境對冶金行業產生巨大影響的情況下，降低產能時能同時降低生產成本尤其重要。
自從有了設計中國最大規模變頻調速風機的想法，太鋼煉鐵廠電氣部趙宏部長就時刻留意各種知識和信息。一天，在與國外專家交流時，趙部長獲知風機的性能曲線，可以利用主氣流的溫度、壓力以及流量來測算的消息后，如獲至寶。“那正是太鋼需要的曲線，有了這條曲線，風機的控制就更加精確了。”趙部長立馬組織團隊開始技術研究。
經過夜以繼日的計算和評估，2008年趙部長團隊提交了十幾頁的項目可行性報告，決定采用變頻調速技術。這個方案前期投資大，但著眼長遠，兩年之內就可以收回全部投資。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，這個過程西門子專家團隊起到了不可或缺的作用。由于國內沒有可以參考的項目，整體技術方案必須依靠太鋼和西門子的通力配合，共同摸索。回憶當時的情景，趙部長坦誠的說：“在最終核算的幾天里，晚上一直睡不著覺，這可是關系到超過5千萬的投資，一旦誤差過大，怎么向廠里交待！
太鋼4號燒結機采用的10,760kW西門子高壓電機
15,000kVA西門子羅賓康變頻器機柜
采用變頻調速之前太鋼曾經使用風門擋板調節風量
管理三步走，節能一大步
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。有了方法論的依托，太鋼與西門子在節能合作上闊步向前。
第一步，充分識別和挖掘太鋼隱藏的節能潛力。
能量流怎么識別呢？首先得給所有的設備能耗照張“X光片”，哪個設備能耗大，哪個能耗小，哪些能耗有用，哪些沒用，都能看個一清二楚。只有掌握了較長時間段內，電能、水能、熱能的消耗數據，才能進一步改造、優化。
西門子專家團隊首先以未使用變頻調速的3號450m2燒結機作為樣本，記錄車間和系統中的能源消耗。經過分析，燒結主抽風機的電耗一般占整個生產線的50%，而風量控制準確程度直接決定成品的質量、產量。
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。
能量流透明了，確定了最大的能耗設備——燒結主抽風機之后，“評估”階段著手計算具體的節能潛力，考量潛在措施的經濟性，這是做出決策的關鍵一步。這個步驟就像全科醫生拿著X光片和多種化驗報告，進行病理分析，給出診斷結果的過程。
風機轉動越快，送風量就越多，但是能耗也隨之成倍增長。如果轉速下降，能耗也會翻倍減少。經過反復論證，在同樣產品、同樣產量的條件下，變頻調速等于時時刻刻都在節能，即使在整個燒結廠滿負荷生產的情況下，保守估算節能率也將在35%以上。
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。
通常來講，滿負荷運轉指的是額定轉速下運轉，變頻調速起不到節能的作用，變頻器本身也有損耗。只有當選用的風機有一定的裕度，滿負荷運轉 ≠ 額定轉速運轉時，例如：90%轉速時風機的風量等于系統設計要求的滿負荷風量時，變頻調速可實現節能27.1%。而太鋼燒結風機的裕度超過10%。
憑借醫生的診斷報告，接下來就是對癥下藥了，藥品可靠、藥力持久，病痛才能一掃而光。在考察了多種變頻方案之后，太鋼最終決定選用兩臺西門子羅賓康高壓大功率變頻器，輸出電壓為10KV。變頻器采用水冷工藝，其內部采用去離子水循環冷卻，外部采用工業冷卻水二次冷卻。與空冷型變頻器相比，不需要額外的空調等冷卻設備，變頻器噪音低，受周圍環境的影響小，變頻室整潔、干凈。此外，西門子羅賓康高壓變頻器還具備“飛車啟動”功能，縮短了風機每次起、停接近50分鐘的等待時間，從而大大節省了能耗和時間成本。
將能效與時效劃上等號
當風機在變頻工況下順利啟動的那一刻，看到現場的有功功率僅為3000KW，遠低于不使用變頻器的8000KW，趙部長團隊那顆懸著的心才真正踏實。數據驗證前期測算非常準確，在變頻工況下工作，電機啟動電流小、轉速低、振動小，風量調節平穩，潛在的附加經濟效益不可限量。
程海峰是太鋼煉鐵廠電氣作業區的點檢員，他也是在4號燒結機唯一從事巡檢工作的工程師，平常電氣室內無人值守，只有另一名同事在中控室監控。每天早上9點他準時到4燒變頻室巡視一圈，檢查有無異常情況，已經接近4年。
點檢員程海峰在向回訪的西門子服務工程師介紹變頻器工作狀態
邁入變頻室的大門，比想象得更為安靜和清爽。程工的喜悅溢于言表：“使用水冷大變頻，噪音小，沒有風冷的粉塵污染。同事們的工作量有所減輕，工作環境也有所改善，不用像3燒那樣頻繁的操作風門擋板。90%的現場數據在中控室就可以直觀顯示，維護量小，運行穩定。”
“水冷變頻作為大型燒結風機的系統驅動，在大型鋼廠是首次應用，吸引了多家企業前來太鋼取經。看到我們的有功功率和變頻器水冷溫度，同行都非常贊嘆。”趙部長指著變頻室的人機界面說，“能效與時效本質相同，只是很少有人意識到而已。”
4號燒結機的節能故事只是能源管理的一個縮影。它的意義在于，其實每一件事幾乎都有昂貴的和便宜的解決方法，但是經濟性的事實卻往往被“迷霧”遮蓋。只有評估整個產品生命周期的能效，才能做出正確的決策。
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%。
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。”
這就是太鋼與西門子共同制造的奇幻魔術。在一連串數字的背后，真實可感的是能耗的減少和環境的改善。鐵水奔流，風云靜好。現在的太鋼廠區，金屬質感的廠房間點綴著綠樹碧草，成為一座名副其實的現代化花園式工廠。
現代化花園式工廠——太鋼
西門子正在努力幫助千百個像太鋼這樣的企業，實踐綠色工業。西門子（中國）有限公司執行副總裁，西門子東北亞區工業業務領域總裁吳和樂博士說：“除了需要在設備層面有節能的風范，比如高效電機、變頻器等，要把眼光放遠，跨越產品設計、生產規劃、生產工程、生產實施以及服務的整個生命周期，實現節能。”西門子的節能產品與解決方案、能源管理咨詢、節能改造服務，合同能源管理以及融資租賃服務，將工業企業的節能夢想變為現實。
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！
