接下来三次分享中,你还会对两个投资常识获得更具象化认识:
1,财务表现既可能误导我们,体现不出公司巨大的成长潜力;也可以给我们警示,揭示表面繁荣下的潜在风险。
2,看一家公司有没有长期成长潜力即具不具备长期投资价值,不能只看它表现出的短期势头,还要从行业层面和公司自身层面进行更长远的考虑。
一、明星公司和糟糕的财务指标
任何考虑过工业机器人领域投资机会的人,一定知道埃斯顿。这是一家工业机器人领域的明星公司,被誉为A股的小发那科。它于1993年成立于六朝古都南京,2015年3月份上市。如果你稍微懂点财务指标分析,打开股票软件看到埃斯顿的各项关键财务指标时一定会皱眉:
有对比才有伤害,咱们先看下它的可比公司汇川技术的数据,再看埃斯顿同样的数据,你就明白为什么我们说埃斯顿的财务指标糟糕了:
汇川:
埃斯顿:
�一家公司上市两年多了,体现公司盈利能力最核心的指标ROE也就是净资产收益率还在下降;每股经营现金流连续多个报告期均为负值,主营业务创造现金流的能力在哪儿?而汇川的ROE接近埃斯顿的4倍,每股经营现金流基本上都是正的。
术语科普:净资产收益率=净利润/净资产,体现一家公司以其净资产获取净收益的能力,用以衡量一家公司运用自有资本的效率。
那这样一家关键财务数据都不给力的公司受到瞩目的魅力何在呢?
二、风口行业和牛人转动埃斯顿新命运的齿轮
这要从埃斯顿之前的历史和一个牛人的加入说起。王老师今年第一季度每期的产业分析都会讲到一个牛人对产业发展起到的巨大推动作用,而有时候一家公司命运的转折也是一个牛人起到了关键性的作用。
2.1经营瓶颈
埃斯顿之前的产品为数控系统、电液伺服系统、交流伺服系统三大系列。经过上一次关于行业的分享,你应该可以迅速反应过来,这正是机器人三大核心零部件中的其中两个,控制系统和伺服系统的技术积累。这里要强调一下的是,埃斯顿一直以来都是走技术支撑路线的,能在国际巨头霸占的伺服系统领域取得成果就是它多少年坚持技术研发的体现。
其中数控系统是当时公司最主要的收入来源,在营收中占比超过50%。而数控系统市场格局是什么样的呢?在埃斯顿上市之时,中档数控系统领域国产品牌在国内的市场占有率只有35%,而高档数控系统甚至95%以上依靠进口。不过埃斯顿在细分领域也做到了老大,在国内金属成形机床领域,埃斯顿数控系统产品市占率高达近9成,电液伺服产品市占率达到3成多:
但单一细分领域整体市场规模毕竟有限,埃斯顿即便做到了该领域老大,它2011-2014年营业总收入也只有4、5亿元。而且金属成形机床行业受经济周期波动的影响很大,埃斯顿的主要收入来自该领域的结果就是上市前三年的财务状况非常之惨:
咱们知道2011-2014那几年,国内经济下行,全球经济都不景气,不像今天全球都是捷报和各种上调预期,所以当时整个大环境不好,机床等机械设备制造业的市场需求受到了非常大的冲击,直接导致埃斯顿营业利润2012年被腰斩。此外,还有存货积压、客户回款情况及经营现金流状况恶化等情况。
在这糟糕的阶段,政府的补贴收入和税费返还就显示出了它们在企业危难时期的重大价值了,这几年它们在很大程度上支撑了埃斯顿。咱们可以看到,14年1-9月埃斯顿的利润总额中这类收入高达7成!从这一点上我们也可以看到一个国家的产业政策对于高科技企业发展的重要支持作用,如果没有政府的支持,埃斯顿当时的境况可想而知,我们想这也是王老师反复强调产业政策重要性的原因之一吧。
2.2牛人助力
这时,就像我们上次写四维图新在命运坎坷之时抓住自动驾驶时代的大风口一样。在原有数控系统和伺服系统技术积累之上,一个超级牛人的加入让正受到行业严重限制的埃斯顿华丽转型,直接步入了工业机器人这个前景巨大的领域。
这个牛人是谁呢?王杰高博士,被央视称为中国“工业机器人背后的人”,了解了他的履历,你一定会直呼太牛了:
所以,从机器人的机械设计、软件设计、运动控制到整个系统设计,王杰高博士都有丰富的经验。此等牛人终于在2008年回到了祖国的怀抱,然后在2011年邂逅了埃斯顿的老板。当时,正在考虑转型的埃斯顿已经将目光盯上了机器人,但苦于没有足够的技术和相应的经验,而王博士也看到了埃斯顿在机器人核心零部件方面的技术储备,于是联姻成功。很快,就在2011年当年,埃斯顿出资2000万元,与王杰高联合成立了南京埃斯顿机器人工程有限公司,现在这家公司是埃斯顿上市公司的子公司。王杰高博士担任总经理、总工程师,并组建了研发团队。
埃斯顿之前的主要产品,用于数控机床的数控系统和交流伺服系统,虽然就是工业机器人两大核心部件控制系统和伺服系统方面的技术积累。但是呢,要做出工业机器人还是缺乏很多相应的技术和经验的,尤其是软件控制方面的能力,很难只靠原有技术团队顺利实现工业机器人的突破。而拥有工业机器人多方面深厚技术和经验积累的王杰高博士这样的牛人加入,就使埃斯顿的机器人研发和生产得以顺利展开啦。在三年时间内就研发出了在这两大核心部件上具有自主知识产权的7款机器人,包括六轴通用机器人、四轴码垛机器人、SCARA机器人、DELTA机器人、伺服机械手等,并开始投放市场。
六轴机器人:
四轴码垛机器人:
SCARA机器人:
这7款机器人的研发成功,直接就填补了国内机器人产业在伺服电机和运动控制器等多个核心部件上的技术空白。埃斯顿的机器人采用自己研发的核心部件的结果就是,其售价只有国外同行的一半甚至更少!这直接导致了几大国际机器人公司的机器人售价在14年、15年大幅下降30%以上!咱们上一次分享中提到的只要中国的企业攻破过去一直被国外垄断的技术,其产品售价就可以瞬间比国外同行低出一大截的情况出现了吧。没办法,哥们我两大核心部件都是自己生产的,我就可以这么任性,想降价就降价,不然怎么跟你们老大哥们去抢市场呢。
不过这时候,埃斯顿的机器人还处在小批量生产和试生产阶段,收入规模还很有限,2011年成立的埃斯顿机器人公司在2015年下半年刚开始扭亏为盈。同时,机器人业务还需要大量的投入进行研发和机器人生产线的建设,以及销售网络的搭建。根据埃斯顿当时的项目规划,未来重大资本性支出资金需求超过3 亿元。这样的资金需求对于原有业务规模顶多4、5亿元的埃斯顿来说,很难通过银行贷款的方式来解决,没有那么大授信额度。幸而在此关键时刻,资本市场的大门向埃斯顿敞开了,2015年3月的成功上市募资,为埃斯顿机器人项目的进展起到了巨大推力作用:
上市募集资金运用项目:
2.3挑战与机遇并存下确立新的发展战略
成功上市也不代表着接下来一切就顺利了。在上市的2015年,埃斯顿同时面临着装备制造行业发展困境的巨大挑战与工业机器人行业迎来产业大发展的巨大机遇,挑战与机遇并存。
一方面,15年的时候,咱们国内经济下行压力继续加大,传统装备制造行业市场需求依然低迷。还占公司收入绝对大头的金属成形机床数控系统及电液伺服系统业务受到很不利的影响,15年的一季度、二季度、三季度、以及年度营业收入和扣非净利润都节节败退:
与此同时,国内机器人产业正在迅猛发展。2015年,世界上每生产4台机器人就有一台在中国,国内的机器人公司在政策补贴潮流下虽然如雨后春笋般涌现出来,但能自主研发核心零部件的公司屈指可数。所以,埃斯顿在工业机器人核心部件上取得的突破,就使其站到了聚光灯下,知名度激增!所以,在糟糕的经营情况和财务状况下,顶着拥有工业机器人核心零部件研发生产能力光环的埃斯顿,受到市场的追捧。在2015年6月股市崩盘前夕,在整体市场狂热的裹挟及一定的新股效应下,埃斯顿股价从3月20日上市开盘价8.16元最高涨到5月28日的129.82元,短短的两个多月涨幅16倍!
抛开股价的短期波动,知名度的大增,对公司的发展是有现实好处的:比如说,政府的支持力度会加大;还会受到产业上下游重点企业的关注,战略合作特别是与行业大客户的合作机会显著增多。埃斯顿机器人使用的RV减速器也是采购自日本的那家垄断公司纳博特斯克,目前已经成为了纳博特斯克在国内最大的客户,这时议价权也就出来了。15年,埃斯顿工业机器人与智能制造系统解决方案就打入了多个行业,包括家电以及新能源行业中的标杆企业,比如格力。这块儿收入占比虽然还是远低于公司的传统业务,但已经显现出了巨大的增长前景,在总营收中的比重较14年的7.76%已经快速提高了一倍多达到了16.32%,相关收入增长高达98.55%:
在这样的背景下,埃斯顿在登陆资本市场后的新发展阶段,确立了它称为“双核双轮驱动”的新的公司发展战略:
两个核心业务: 智能装备核心控制功能部件、工业机器人及智能制造系统。
两条发展路径: 内生性发展、外延性发展
说一下这两个核心业务,智能装备核心控制功能部件,指的就是控制系统、伺服系统这种功能部件;工业机器人及智能制造系统,其中工业机器人就是机器人本体,这个智能制造系统既可以指生产线上的某个特定功能模块的局部系统,也可以指一个完整生产车间的整体系统,就是上一次行业分享里介绍的产业下游涉及具体应用的系统集成及智能制造。也就说埃斯顿既可以单独提供智能装备的核心控制功能部件,其它缺乏核心零部件生产能力的做机器人本体和系统集成的下游公司,以及做数控机床等其它智能装备的公司都可以向它购买这些核心功能部件;还可以提供集合了它自己的核心部件的工业机器人本体,这方面的客户主要应该是系统集成商;更进一步,智能制造系统,则是可以直接为下游各行各业的工厂设计和集成整个生产流水线了。
现在,你能感觉到埃斯顿的未来发展道路明晰起来了吗?如果你还没感觉到,我给你屡一下:拥有自主核心技术的国产工业机器人产业作为未来发展的主要引擎,但眼光不止于此,可以直接服务终端应用客户的、具有广阔市场空间的智能制造系统为下一个战略发展目标。
而为了支撑这些战略目标,以及不断提升工业机器人的技术水平,在上市的这一年,埃斯顿也开启了收购并购的外延扩张之路。
三、开启外延扩张和国际化之路
不像别的公司一路上收购并购多多,收购这事儿在埃斯顿历史上还是很新鲜的,虽然93年就成立了,但毕竟15年才上市,15年也才有具有重要布局意义的像样的收购,也才刚确立外延式发展的战略,这么一看,埃斯顿是不是给人一种还很鲜嫩的感觉呢?别急,它很快也成了老司机。
在各行各业都将被人工智能深刻改变的大趋势下,埃斯顿不仅在推进其机器人核心部件的自主研发,同时更进一步在推进其机器人的智能化。
而在机器人智能化方面,机器视觉是现有的机器人从自动化设备升级为智能机器的一个关键因素。2015年埃斯顿公告收购从事机器人3D视觉技术研发和生产的意大利Euclid Labs SRL,意在实现其机器人的智能化视觉应用,这项收购于16年2月正式完成。而15年时其自主研发的二维视觉系统其实就已经在3C行业开始批量销售了。前面一次关于行业的分享里介绍过,3C行业是中国工业机器人的重要机遇领域,15年时埃斯顿已经重点聚焦了电子机械行业、3C行业,除了视觉系统外,其运动控制完整解决方案在机械手、电子机械行业的应用方面取得了突破性进展。
16、17年埃斯顿为增强其工业机器人的性能、拓宽应用领域,并为实现向客户提供整体智能化制造系统的战略目标,进行了更多的收购活动,同时在资本市场再融资投产了更多新项目。其以上市公司的身份、借力资本市场助力企业发展的能力已经显得得心应手。
2016年收购了上海普莱克斯和南京锋远,这两项收购主要为了扩张下游产品线,切入主流的汽车整车厂客户。
2017年的收购活动尤其体现出了埃斯顿向国际化发展的势头和潜力:
2017年2月,全资收购英国TRIO,后者在工业自动化和运动控制领域深耕近30年,高精运动控制器是它的强项。这个收购相当于使埃斯顿获得了其核心部件的上游技术,打通了智能装备核心部件的上下游产业链,拥有了比过去更强大的机器人核心技术能力;另一方面,可以向TRIO的原有客户捆绑销售自己的伺服系统,这里稍作科普你就明白了,运用在高端的多轴机器人上的复杂伺服系统包括驱动器、上位机、运动控制器、伺服电机四个部分。TRIO的原有客户呢只是向TRIO购买其中的运动控制器,而埃斯顿收购了TRIO,就可以向这些客户提供整个伺服系统了,从而获得更多的客户。划算的收购都是这样一石二鸟啊!借助TRIO的先进技术和在国外市场的影响力,埃斯顿将正式迈入国际一流运动控制厂家行列,对未来进攻欧美主流运动控制市场打下了基础。
2017年4月,收购由麻省理工学院(MIT)人工智能试验室衍生发展而来的麻萨诸塞州的高科技公司BARRETT TECHNOLOGY,持有后者30%的股份。BARRETT专注于微型伺服驱动器(5cm大小)、人机协作智能机器人和医疗康复机器人研究与制造。这个收购对于埃斯顿的进阶,意义非常重大:通过收购BARRETT,可以掌握一体化微型伺服系统关键技术,这就为进军国外公司垄断的高端伺服应用领域、包括为一些服务机器人提供核心零部件奠定了基础;同时布局了人工智能,助力公司进军人机协同机器人和智能机器人;此外,鉴于BARRETT 在康复机器人产品的技术优势,还为进军巨大的康复医疗机器人市场创造了条件。 真是一箭三雕啊!
这个收购里面,咱们需要重点关注的是BARRETT拥有的微型伺服系统技术,什么又是微型伺服系统呢?它是运动控制领域的高精尖技术。它与应用在一般工业机器人身上的伺服系统相比,是更高阶的技术,要求运动精确度更高、扭矩更小、部件体积也更小。比如在手术机器人、一些服务类机器人上的应用,这类机器人显然不适合应用在大型工业机器人上的伺服系统;还有一些高端制造领域对精确度要求极高的机器人也需要微型伺服系统。对力量的控制要求更细小、更精确自然难度就更大,这种技术目前全球也只有极少数公司掌握。如果埃斯顿通过收购成功掌握了这项技术并可以较好地应用,既可以拓宽其工业领域里的高端应用市场,还可以向工业领域以外的服务机器人、医疗机器人领域进军。如果一切顺利,就意味着埃斯顿可能成为具有更高尖技术、更丰富的产品线和客户群,从而更具实力的机器人公司。埃斯顿在公告中表示未来计划与BARRETT TECHNOLOGY公司共同出资在中国境内成立一家新的合资公司,开拓国内微型伺服系统、人机协作智能机器人以及康复机器人的应用市场。我认为呢这个收购的意义尤其显现出了埃斯顿向拥有更复杂生态系统的企业演进的势头,至于后面的实际进展就得靠持续关注了。
2017年9月,又以886.90万欧元,收购于1999年成立的、在自动化智能制造领域积累了顶级的技术和客户群的德国公司M.A.i.的50.01%股权。给你说说M.A.i.的主要客户有谁,有法雷奥、采埃孚、英飞凌、博泽、德马格、江森自控、福缔等,都是著名的欧洲汽车供应商和半导体、机械等领域的公司,但该公司主要市场局限于欧洲。这次收购是埃斯顿围绕其智能制造系统集成业务的产业链进行的。埃斯顿大手笔收购M.A.i.的目的是快速获得德国智能制造及工业4.0的最新技术。借助于M.A.i.产品和技术平台,推动其机器人系统集成应用从中低端向中高端转型,进军德国工业4.0标准下的智能化生产线,数字车间,以及数字工厂业务。让德国先进技术嫁接中国的巨大市场,推动自身市场的拓展。另外,还可以以此公司为基地启动埃斯顿机器人在欧洲市场的推广。也是非常有战略意义的收购。
从埃斯顿近两年的收购活动中,一方面,咱们可以看出这些收购活动对埃斯顿的具体意义:其国内收购的主要作用是拓宽产品线;而其国外收购的主要作用要么是增厚技术实力,要么是技术与市场兼具。另一方面,这些收购活动也清晰地展现了埃斯顿的战略布局:构建从核心部件、机器人本体到大规模智能制造系统和数字化工厂的全产业链竞争力。就像其主要竞争对手们,国内外领先机器人公司一样,这是在巨大的制造业自动化智能化升级需求的大背景下,具有长远战略眼光的机器人公司必然选择的一条路。
总要归纳:
1,今天咱们看到了埃斯顿是如何在原有技术积累加牛人的助力下突破了小行业的限制,以拥有工业机器人两大核心零部件研发生产能力的实力派姿态迈进了工业机器人这个拥有更广阔未来的大行业。其工业机器人相关业务已经以低占比但高增长率的形象显现出了自己的巨大前景。
2,另外,咱们还看到了埃斯顿在挑战与机遇并存的上市之年,确立了由两个核心业务、两条发展路径构成的“双核双轮驱动”战略,这个战略指引着埃斯顿的未来。
3,最后,咱们更是看到了埃斯顿娴熟地运用上市公司的身份借力资本市场进行大规模的并购整合。这些收购并购既给埃斯顿带来了更高端技术以及上下游的技术,还使埃斯顿直接或间接获得了更多的市场机会。从中我们可以看出:埃斯顿从核心部件、机器人本体到大规模智能制造系统及数字化工厂的全产业链、甚至跨出工业应用领域的布局,这体现了埃斯顿的长远战略眼光和野心。
下一次分享,我将继续向你介绍埃斯顿的营销网络搭建、其工业机器人业务的大爆发、以及伴随业务繁荣的一些隐患,希望你继续与我一起探索!
锑综述:不可再生的稀缺战略金属品种1.1 什么是锑?
锑是一种稀有的银白色金属,英文名称 Antimony,元素符号 Sb,有毒、质脆无延展性、具有热缩冷胀特性且具有抗腐蚀功能。锑属于 VA 族,原子序数为 51,相对原子量为 121.75,密度为 6.684g/cm³,熔点为 630.74℃,沸点为 1750℃。锑属于亲铜元素同时具有亲氧性,基于锑的物理特性,其通常被用于阻燃、合金硬化剂及电池合金材料,较少被单独使用。
人类对锑的使用可追溯至公元前。早在公元前 3100 年的埃及前王朝时代,三硫化二锑已被当作化妆的眼影粉使用;大约 17 世纪,锑被认知为一种化学元素;1896 年,人类首次制出电解锑。中国是世界上发现、使用锑较早的国家之一,《汉书˙食货志》和《史记》中将其记载为"连锡";明朝末年(1541 年),中国发现了世界最大的锑矿产地——湖南锡矿山(位于冷水江市);中国最早的锑炼厂则与光绪 23 年(1897 年)创办。具有工业价值的含锑矿有限。据亚洲金属网统计,目前已知的含锑矿物多达 120 种,但具有工业利用价值,并且含锑在 20%以上的锑矿物仅有 10 种,包括辉锑矿(含 Sb 71.4%)、方锑矿(83.3%)、锑华(83.3%)、锑赭石(74%-79%)、黄锑华(74.5%)、硫氧锑矿(75.2%)、自然锑(100%)、硫汞锑矿(51.6%)、脆硫锑铅矿(35.5%)、黝铜矿(25%)。锑主要存在于辉锑矿(Sb2S3)中,是选冶最主要的矿物原料。
1.2 锑为何如此重要?
锑是全球性稀缺的小金属品种,其与稀土、钨、锡被并称为中国四大战略资源。其重要性主要体现在:
(1) 储量十分稀缺:锑在地壳中分布不均匀且极难富集(以硫化物及硫盐矿物的形式存在),其平均丰度仅约千万分之二至千万分之五,接近铊(0.5ppm)。根据美国地质调查局数据,至 2018 年底全球共有锑资源储量 150 万吨,仅高于贵金属和部分稀有金属。
(2) 用途广泛且具有不可替代性:锑是现代工业生产不可或缺的重要原材料,被广泛用于生产各种阻燃材料、合金、玻璃、半导体元件、医药化工及国防军工等领域,对保障国民经济的持续发展起到极其重要的作用,被称为“工业味精”。其中,锑的热缩冷胀特性令其可以改变合金硬度,在各式各样的国 防武器中均有锑金属的合金;锑高强度及耐腐蚀特性令其成为机械齿轮转轴的关键生产材料;锑的低燃点则令其在消防阻燃方面具有不可替代性,在易燃材料中(如塑料制品、电子电器制品及建筑建材制品等)加入三氧化二锑形成的锑卤化物使其成为难燃材料,是欧美日等发达国家的强制性惯例,目前依然未有找到比锑更好的阻燃替代品。
(3) 难以再生及重要战略资源意义:锑是一种难以有效再生的稀有小金属(70%的锑金属被用于阻燃剂而难以回收),西方国家均将锑作为重要战略物资进行严格管控和储备。2010 年,欧盟将锑列为极为重要的战略储备金属,发布的供应紧缺名单中锑位列首位;2018 年,美国将锑列入 35 种关键矿产清单,对锑资源只进行勘探而不开采,并从中国大量进口锑资源(占其锑进口总量约 60%)。中国方面,2009年国土资源部曾下发《2009 年钨矿锑矿和稀土矿开采总量控制指标的通知》,是国内矿政管理史上首次对锑矿实行开采总量控制管理,并暂停受理锑矿探矿权采矿权申请;2016 年,国土资源部发布《全国矿产资源规划(2016-2020 年)》,将锑等 24 种矿产列入战略性矿产目录。
2. 供给端的故事——垄断、刚性且充满挑战
2.1 全球锑矿资源储量具有明显分带性
全球锑矿资源总储量有限,且分布具有分带性与集中性。根据美国地质调查局2017-2018年数据,全球已存锑矿资源(含金属)仅有150万吨,而全球年均消费量约13万吨,锑资源全球化的紧缺形势日趋严峻。从分带性观察,已探明锑矿床主要分布在环太平洋成矿带、中亚天山成矿带和地中海成矿带;其中环太平洋成矿带上中国、玻利维亚和美国总储量达到85万吨,约占全球储量的56%,中亚天山成矿带上俄罗斯、塔吉克斯坦储量为40万吨,约占全球储量的26%,而地中海成矿带上土耳其储量为10万吨,约占全球储量的7%。
2.2 全球锑矿资源分布具有集中性
锑资源分布具有集中性特点。全球锑资源主要集中在中国、俄罗斯、玻利维亚,这三个国家锑矿储量占全球总储量近80%。根据美国地质调查局2018年的数据显示,中国是世界上锑矿资源储量最丰富的国家,共有48万吨锑金属储量,占全球总供应量的32%。俄罗斯是世界第二大锑资源国,其拥有35万吨锑金属量(占全球23%),主要分布在雅库特地区(Saryakh与Sentachan为俄最大锑矿,共计约15万吨锑金属@25%)。而玻利维亚作为世界第三大锑资源国,其拥有31万吨锑金属资源(占全球21%),主要分布在Lapaz-potosi等西部地区成矿带,Chilcobija矿(辉锑矿)为其主要的在产锑矿山。
2.2.1 中国锑矿储量大,但主要集中于六省
中国是全球锑矿储量最丰富的国家,储量占全球总储量的32%。目前世界上知名的大型锑矿床有54个,其中15个位于中国。中国的锑资源遍布全国18个省、自治区,但主要集中于湖南(20.4%)、广西(15.9%)、西藏(13.5%)、贵州(10.5%)、云南(8.8%)和甘肃(8.4%)六省。其中,湖南锑资源储量全国第一,已探明的 锑矿床约37个,但主要矿区位于冷水江市,其拥有全球最大锑矿——锡矿山锑矿(湖南闪星锑业全资矿山,1541年发现,1897年开采,采用井下开采方式),此外沃溪矿区(辰州矿业,金锑钨伴生矿)与安化渣滓溪锑矿(1906年建矿,削壁充填法采矿)也是湖南主要的锑矿区。广西锑储量为全国第二,具有代表性的为广西高峰多金属矿(高峰矿业公司,铅锌锑铟多金属矿山,竖井斜井联合开拓方式)。西藏的锑矿资源亦十分丰富,主要分布集中在藏北双湖-安多地区和藏南定日-隆子地区。藏北有代表性的锑矿床有美多、扎那等,其中美多是藏北最大锑矿床;而藏南则有阿布纳布、鲁鲁、马扎拉及扎西康等锑矿床,其中扎西康(锑多金属矿)是藏南规模最大的锑矿床,也是当前有代表性的正常在产多金属锑矿床之一。
2.2.2 中国锑矿可开采年限按静态比计算已不足五年,是四大战略资源中最稀缺的金属
虽然目前中国仍是全球第一锑矿储量大国,但过度开采使中国锑矿资源的保障程度不断下降。根据安泰科的调查数据,中国锑矿已利用的资源储量占国内总查明资源储量约49%,可规划利用的资源储量仅占总查明储量约18%,很多国内已存锑矿山因过度挖采已被列入危机矿山。而根据USGS采用储量/产量的静态储产比计算,中国的锑矿可开采年限仅为4.9年,低于世界平均水平(10.95年),并远低于俄罗斯(24.31年)和玻利维亚(114.81年)。此外,从国内的四大战略资源开采年限比较,锑依然是最稀缺的品种,可开采数值远低于锡(7年),钨(12年)及稀土(115年)。
2.3 全球锑供应具有集中性,中国锑产量占全球 70%以上
全球锑产出同样具有集中性特点。全球锑金属核心产出国是中国,塔吉克斯坦及俄罗斯,三国占全球总产出比例91.2%。中国是全球最大的锑供应国,产业规模稳定且产量全球占比超过70%以上(稳定年产量约10万吨)。当前中国已经形成从锑矿采选、冶炼、加工和贸易的完整锑产业链,主要产出基地分布在湖南、广西、云南、贵州及西藏(占全国总产量约90%以上),主要产品除锑金属外包括三氧化二锑、锑酸钠及乙二醇锑等,主要规模以上企业近60家,包括湖南闪星锑业、辰州矿业、广西华锡集团、云南木利锑业及贵州东峰矿业等。塔吉克斯坦自2016年起锑金属产量年均维持在1.47万吨(全球产量占比12.1%),其境内主要矿山为列宁纳巴德地区的安佐布贡锑矿;此外中国某公司在塔项目当前处于在建阶段,建成后年锑精矿金属量贡献约1.6万吨,这意味着塔吉克斯坦锑金属产量有望翻倍。俄罗斯是全球第三大锑生产国,其年均锑产量约1.04万吨,全球产量占比7.8%;俄罗斯的锑矿全部来自Sarylakh-Surria矿山,但俄罗斯极地黄金公司未来锑精矿(含金属)产量或有望增至1.5万吨,该公司目标为占据全球15%锑金属份额。
2.3.1 全球锑矿含锑金属年产量仅 13 万吨,锑矿产出增速未有明显扩张
从全球锑矿产量近20年的数据观察,全球锑矿产量增速未有明显扩张。根据美国地质调查局与世界金属统计的数据,2018年全球主要国家锑矿含锑金属年产量约13.3万吨,产量增速自2015年起出现阶段性的趋势下滑,2016-2018三年年均降幅近-10%。此外,近20年内全球锑矿含锑年产出最高为19.7万吨(2009),年产出最低为8.16万吨(2004),中位数及平均值均为14.5万吨,而近3年的产出均值为13.7万吨,整体显示出锑供应未能有效释放,供给端依存明显刚性的现状。
2.3.2 环保及产业政策影响影响中国锑供应稳定性
中国是全球最大的锑供应国,中国锑产量的变化对全球锑供应产生直接影响,而环保政策及产业政策则对中国锑供应稳定性起到决定性作用。从国内锑资源角度考虑,由于以辉锑矿为主的锑资源逐渐耗竭,环保政策在近年来的严格执行令锑行业整体面临较大环保压力,压力主要源于环保督查及特别排放要求。从环保督查角度观察,第二轮中央生态环保督查自2019年-2022年执行,2019-2021年例行督查,2022年将开展生态督查回头看,这意味着至2022年前全国锑行业的生产稳定性会受到环保督查制约;从特别排放要求观察,自2018年6月至2020年,贵州、广西及湖南分别开始严格执行重点污染物特别排放限值政策,对于各省辖区内的锑矿采选、冶炼等项目的排污进行严格管理,这无疑增加了锑行业的环保成本;此外,生态环境部在2020年3月公开发表《锡、锑、汞工业污染物排放标准(征求意见稿)》征求意见,根据当前防控铊排放风险的要求,预计锑污染物排放控制标准会进一步从严。而从产业政策观察,外商投资准入特别管理措施(负面清单)、市场准入负面清单以及在2009年国土资源部曾下发的《2009年钨矿锑矿和稀土矿开采总量控制指标的通知》,对锑矿施行开采总量控制管理并暂停受理锑矿探矿权及采矿权申请(2014年取消相关限制)都会从产业政策和准入角度对锑的供应形成扰动。
2.3.3 生产成本已对锑价产生有效支撑,供应刚性叠加大宗周期再至有望提振锑价均值回归
根据锑金属的生产环节,其生产成本可大体分为四部分,分别是采矿成本、选矿成本、冶炼成本及费用成本。从各个环节所产生的费用观察,当前行业内综合锑金属单吨生产成本大约为38000元,三氧化二锑单吨生产成本至39250元,相对偏高的生产成本对锑价的运行重心形成支撑,这点从年内Q1锑价在成本线附近相对坚挺的走势可以反映。从周期品的走势变化观察,考虑到锑供应端的相对刚性及年内价格极限测试后安全边际的显现,预计锑价有望在供应端刚性且大宗周期回暖的带动下而有效回归10年均值,这意味着锑均价有望从年内的3.89万/吨增至5.71万/吨,均价或增长47%。
从锑矿采至金属产出相关成本细分如下:
当前锑采矿成本主要与矿山地质构造、采矿方法及矿石品味相关,平均成本大约在9000-11000元/吨;选矿成本则基于不同的选矿方法而有所分化。锑选矿主要有浮选、手选及重选三种方式,其中浮选是最为普遍的选矿方式,但当前大多数冶炼厂采用联合方式,整体平均成本在5000-6000元/吨左右;锑冶炼分为两类,分别是火法冶炼和湿法冶炼,火法炼锑是将硫化矿经挥发焙烧及熔炼,再经还原熔炼和精炼变成金属锑;湿法冶炼采用硫化钠和氢氧化钠溶液浸出硫化锑精矿并得到硫代亚锑酸钠阴极液,然后电积得到电锑,生产成本一般控制在6000-6000元/吨;而进一步由锑锭转至三氧化二锑,则需增加1000-1500元/吨成本; 最后是相关费用,包括传统的三费支出,大约在5000-6000元/吨。
3. 国内外锑行业主要公司梳理
3.1 全球具有代表性的锑矿山梳理
目前,全球锑矿山主要分布在中国、俄罗斯、塔吉克斯坦、加拿大等地。我们总结了当前部分锑矿的基本情况,并选取了其中几家做简要介绍。
国内有代表性的锑矿山:
(1)锡矿山锑矿
锡矿山锑矿属于湖南闪星锑业有限责任公司全资拥有,发现于 1541 年,是目前全球最大的锑矿,分南北两个矿区,矿区面积 22.5 平方公里,为单一的低温热液金属矿床。据安泰科数据,2017 年锡矿山矿的保有资源量约 523.82 万吨,锑金属保有量超过 30 万吨。
(5)晴隆锑矿
贵州晴隆锑矿是我国西南地区大型锑矿之一。根据 2011 年辰州矿业《关于贵州晴隆锑矿矿产资源综合利用可行性研究报告》,矿山保有资源/储量矿石量 263 万吨,平均品位 1.90%,锑金属量 49970 吨,锑矿田包括大厂、后坡南、支汆、衫树林等矿段或矿床,总面积达到 420 平方公里。晴隆锑矿核定矿石开采能力 30 万吨/年,总浮选处理能力 350t/d。
(3)沃溪锑矿
沃溪锑矿属于辰州矿业有限责任公司,位于湖南沅陵县,是全球罕见的大型金矿及金锑钨伴生矿,开采范围包括红岩溪、鱼儿山、石床溪、花岩山、银厂沟等地。
(5)渣滓溪锑矿
湖南安化渣滓溪锑矿建于 1906 年,是国家重点锑品生产基地之一。矿区面积 78.75 公顷,资源储量 91.2 万 吨,年生产规模 7.5 万吨,地质品位 7.48%。公司采矿方法为削壁充填法、留矿法,选矿工艺流程为重选+浮选。
国外有代表性的锑矿山:
(1)安佐布汞锑矿
塔吉克斯坦安佐布汞锑矿于 1940 年被发现,1954 年建成第一个 100t/d 的矿石浮选厂;2005 年美国 COMSAP收购其 100%股份,矿山生产增至 600t/d 水平。
(2)远东锑矿
俄罗斯远东锑矿主要指萨雷拉赫金锑矿和盛达昌锑金矿。萨雷拉赫金锑矿在萨哈共和国(雅库特)奥伊米亚康区境内,品位约 6%,前身是俄罗斯国有企业。盛达昌金锑矿位于萨哈共和国(雅库特)上扬斯克区。二者均由 GPM 公司控股,是一家经营锑、金、钛等多种金属的俄罗斯民营公司。
(3)水獭溪锑矿
水獭溪锑矿位于加拿大东部纽芬兰岛,2009 年控制资源量 164 万吨,锑品位 4.76%,金属量 7.8 万吨。水獭溪锑矿年产锑金属 6000 吨左右。2009 年,湖南有色控股集团收购水獭溪锑矿有限公司 100%股权,矿区目前处于关闭状态。
(4)奥鲁罗金锑矿
奥鲁罗(Oruro)金(锑)矿位于玻利维亚矿业基地奥鲁罗省西北部,矿区面积约 6.5 平方公里,锑储量约35 万吨,平均品位为 2.24%。
3.2 国内涉锑上市公司梳理
(1)上市公司 A
公司全资子公司辰州矿业有限责任公司拥有的沃溪锑矿,位于湖南沅陵县,属于大型金矿及金锑钨伴生矿,开采范围包括红岩溪、鱼儿山、石床溪、花岩山、银厂沟等地。2019 年,公司生产锑品 35347 吨,其中锑锭10620 吨,氧化锑 17218 吨,含量锑 4955 吨,乙二醇锑 2404 吨
(2)上市公司 B
公司锑金属资源丰富,目前合计拥有锑金属储量 27.75 万吨,其中国内矿区合计锑储量 14.52 万金属吨,境外拥有锑资源权益储量约 13.23 万金属吨,总计储量占全国锑储量约 60%,占全球锑储量约 18.5%。据公司公告,完全达产后预计年新增锑精矿 1.6 万金属吨,届时公司锑金属年控制产量约 2.34 万吨(占全球总产量 18%),公司权益产量达 1.54 万吨/年(占全球 12%)。
(3)上市公司 C
公司持有玻利维亚扬帆矿业股份有限公司 51%股份、D 铜矿股份有限公司 51%股份、亚马逊矿业股份有限公司61%股份。根据 2019 年报数据,公司在玻利维亚片区拥有矿业特许权 22 个,面积 75.12 平方公里,保有 332+333类金锑矿石 396 万吨(扬帆 4 个矿业权 Sb 平均品位 0.54%)。
3.3 主要锑冶炼企业梳理
从中游冶炼环节观察,中国是全球最大的锑品生产国,冶炼产能占到全球 70%以上。国内锑冶炼企业主要集中在资源丰富的湖南、贵州、云南和广西四个省份,知名度较高的有闪星锑业、辰州矿业、东峰矿业等,四省份锑品产量占全国的 80%以上。海外的冶炼产能主要来自俄罗斯、玻利维亚、塔吉克斯坦、美国和阿曼等国。全球锑冶炼产能约 23 万吨,且仍有 5 万吨左右拟投产产能,预期总产能约 28 万吨。
公众号:老范说评laofanshuoping
锅炉改造中应用时代变频调速器的节能效果风机水泵是应用量大、应用面广的通用性机械,与风机水泵配套用的电动机约占电动机总容量的一半,其用电量约占全国耗电量的30%。因此,搞好风机水泵的节能,使这些传动电动机处于经济运行状态,挖掘电力潜力,对国民经济的发展具有重要意义。
一般使用的风机、水泵,选用的设备额定风量流量,通常都超过实际需要的风量流量,又因为工艺要求在运行中变更风量流量。而目前,采用档板或阀门来调节风量的节流调节方式应用还较普遍,虽然方法简单,但实际上是通过认为增加阻力的办法达到调节风量流量的目的。这种节流调节方法浪费大量电能,回收着部分电能损耗会收到很大的节能效果。
一、 风机水泵采用变频调速的节能原理
从流体力学原理知道,风机风量与转速及功率的关系,用下述关系式表示:
式中,Q代表风量,H代表风压,P代表轴功率,n代表转速。
当风量减少风机转速下降时,其电动机输入功率迅速降低。例如风量下降到80%,转速也下降到80%时,其轴功率则下降到额定功率的51%;若风量下降到50%,轴功率将下降到额定功率的13%。当然还需要考虑由于转速低引起效率下降及附加控制装置的效率等的影响。即使这样,其节电潜也是很大的。
上述原理也基本适用于水泵。因此,对风量流量调节范围较大的风机水泵,采用调速控制来代替风门或阀门调节,是实现节能的有效途径。
风机水泵的原动机大多是交流异步电动机,异步电动机的调速方法有很多种。近年来,由于电子技术、大功率半导体器件、大规模集成电路以及计算机技术的发展,使得变频调速越来越广泛地应用于交流电动机的调速和节能方面。
我们知道,异步电动机的转速与电源频率f成正比,改变定子供电频率就改变了电动机的转速,这就是变频调速。交流电动机的变频调速就是利用变频装置,将电网50Hz交流电整流为直流电,再将直流电能逆变为频率可调、电压可调的交流电,去驱动交流电动机实现调速。
变频调速的特点是效率高,没有因调速带来的附加转差损耗;调速范围大、精度、无级调速;容易实现协调控制和闭环控制。由于可以利用原鼠笼式电动机,所以特别适合于对设备的技术改造,它既保持了原电动机结构简单、可靠耐用、维护方便的优点,又能达到节能显著的效果,式风机水泵交流调速节电的较理想方法。
二、时代变频调速器改造锅炉及其节能效果
广州某有机化工厂生产过程中的蒸汽用量变化比较大,小流量时每小时用汽量只有1吨多,大流量时用汽量达到4.8~5.5t/h,由于用汽量变化比较大,风量和进煤量就需要经常调节,而该厂锅炉的 *** 作室远离鼓、引风机, *** 作十分不方便,也不可能调节得当。风量调节过大,空气含氧量超标,浪费了热能,风量调节过小,煤渣残留碳份超标,又浪费了煤。因此,为了提高控制水平,保证空气含氧量和煤渣残留碳份达标,必须对风量进行有效的调节,调节方式必须方便、灵敏、可靠。过去,风量的调节是通过调节风门大小来实现的,这种调节方式不管是采用人工调节还是采用自动化仪表的执行机构调节,都有相当部分电能转为机械能消耗在风门的阻力上,无法达到节能的目的。
为了提高锅炉风量的控制水平,又能达到节电的效果,广州某有机化工厂与时代集团合作,采用了变频调速方式对风量进行调节。改造对象包括锅炉鼓风机(22kw)、引风机(15kw)和炉排电机(3.7kw),改造工作于2002年初进行。经过半年多时间实现正常运行,效益十分显著。下面通过未使用时代变频器的2001年7月份的情况与使用了时代变频器的2002年7月份的情况的比较,可以看出使用变频调速技术的节能效果。
1.节电效果
从下表可以看出,使用时代变频器调节风机后,每吨蒸汽可节电5kw.h,吨蒸汽耗电量下降38.5%(这是综合节电率,如果是单机计算,引风机、鼓风机单机耗电节电率还不止这个数字),全月共节电=13.14*1651.5-13480=8220.71(kw.h),全年蒸汽总耗量为18720.81吨(2001年数据),以此推算,全年可节电93604.45kw.h,所以时代变频器应用在锅炉风机上,特别是在需要经常调节的工作状况下,节能效果是明显的。
对比时间 全月蒸汽产量
(t) 锅炉全月总耗电量 (kw.h) 每吨蒸汽耗电
(kw.h)
2001年7月 1602.55 21060 13.14
2002年7月 1651.5 13480 8.16
2.节煤效果
由于采用了时代变频调速器,可以使风量、风压实现无级调节,保证了锅炉能在较佳的燃烧状态下运行,每吨蒸汽的煤耗亦有下降,取得节煤效果,仍以同期数字对比:
对比时间 全月蒸汽产量
(t) 全月耗煤量(t) 每吨蒸汽耗煤(kg) 每吨蒸汽节煤(kg)
2001年7月 1602.55 373.394 233 0
2002年7月 1651.5 336.906 204 29
从上表可见,每吨蒸汽耗煤减少29kg,吨蒸汽耗煤量下降12.5%,每月节煤为47.9吨。经济效益极其显著。
三、 减少了噪音污染
由于应用了变频调速技术,可以根据用汽量的变化,随时调整引风、鼓风机的电机转速。一般情况下,惦记均运行于额定转速,风机的噪音也随之下降。根据厂环保部门和计量部门的现场噪音测试对比,没使用时代变频器前风机房内的噪音为98.5dB,使用后噪音下降到84dB,减少了噪音对环境的污染,对提高工业卫生水平起了一定的作用。
四、 延长鼓(引)风机的使用寿命,减少了维修费用
由于鼓、引风机及炉排电机长期在低于额定转速的状态下运行,电机及风机的轴承不易损坏,延长了使用寿命,电机发热量也减少了。维修量下降,停机时间减少,节约了大量维修经费。
2、2时代变频器在风机上的应用
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时代变频器在煤矿风机改造上的应用
第 0136 例
一、问题的提出
山东某煤矿的主、副提升机直流主电机功率大(主井2400 kw, 副井2000 kw)。为保持电机温度不超限,需要用专门的风机进行强迫追风冷,冷却风机原电动机为鼠笼式异步电机,主要参数如下:
额定功率 45 kw
电压380 V
电流89 A
风机额定风量 750 m³/min
冷却空气压力 3920 Pa
在实际运行中,因冬夏季环境温度不同,为降低主电机温度,需要通过调节风机前导器调节风量,又由于副井绞车采用原设计的半速运行,因而需要的冷却风量大大减少,但该冷却风机又常年运行,故运行效率仅为原来的40%左右,电能浪费十分严重。有必要进行改造,以达到节能降耗的效果。
二、方案的确定
2002年6月,该煤矿参加了时代公司在济南召开的“时代变频节能技术推广会”,学习了先进经验,了解了变频调速技术的发展状况和市场信息,认为变频调速技术发展到今天已达到技术成熟、性能可靠的阶段。国外已经广泛应用于各个行业,国内的很多企业也在批量应用,因而确定先试用一台,取得经验后再进一步推广。该矿选用了时代集团生产的TVF7000-0450G型变频器,其主要参数为
输入电压 380 V
电机功率 45 kw
输出电流 90 A
输出频率 0~400 Hz
变频器电路基本工作原理为:三相交流电源经二级管整流输出恒定的直流电压,由六组大功率晶体管组成逆变器,利用其开关功能,由高频脉宽调制(PWM)驱动器按一定规律输出脉冲信号,控制晶体管的基极,使晶体管输出一组等幅而不等宽的矩形脉冲波形,其幅值为逆变器直流侧电压Ud而宽度则按正弦规律变化,这一组脉冲可以用正弦波来等效,此脉冲电压用来驱动电机运转,通过控制PWM驱动器输出波形的幅值和频率,即可改变晶体管输出波形的频率和电压,达到变频调速的目的。
采用大功率晶体管与二极管整流实现变频调速与一般交-直-交或交-交变频等可控硅变频方式相比有以下优点:
(1) 简化了主回路和控制回路结构,由于前级采用二级管整流,不需要触发电路,减小了变频器体积。
(2) 提高了变频电源的功率因数。
(3) 改善了系统的动态性能,变频器输出频率和电压都在晶体三极管组成的逆变器内控制和调节,调节速度快,动态性能好。
(4) 有较好的负载波形,输出电压和电流波形接近正弦波,从而解决了由矩形波供电而出现的负载电机发热和转矩降低的问题,改善了电机的运行性能。
三、设备安装
根据该矿情况,时代的技术人员为其设计了启动控制电路,正常时由变频器带动电机运行;出现故障时,切换的工频,保持电机运行,并及时切除变频器回路,处理故障。
2002年8月15日整个系统安装完毕,变频器一次投运成功,经过一年的连续运行,还没有出现任何故障,充分显示了时代变频器的可靠性。
四、节能效果
我们于2002年8月20日对风机进行测定,测量了工作状态下的和时代变频器投运后的数据,如下表所示:
项目 风量
(m³/min) 温度
(ºc) 前导器(º) 频率
(Hz) 电流
(A) 转速
(r/min) 有功
(kw) 无功
(kVA)
全投 380 46 40 50 68.2 750 40.7 4.29
变频 400 42 90 40 36.8 600 23 2.17
节约总功率 :17.83 kw
风机按一年运行360天,每天运行24小时计算,年节电
17.83 x 24 x 360 = 154051 (kw.h)
节约价值 (按该矿平均电价 1.212元/kw.h计算)
1.212 x 154051 = 186709.812 (元)
即一年节电价值近18.7万元,两个月即可回收投资,经济效益十分可观。
通过一年的运行,表明时代变频器具有以下优点:
(1) 节能效果显著。
(2) 安装简单、使用方便、维修量小,所需数据可以通过键板设定,所设定的数据有保护功能,即使出现意外,也不会丢失数据。若采用温控仪,还可实现自动调节输出频率,使风机的运行更经济可靠。
(3) 降低了机房噪音,转速平均降低150r/min,环境噪声明显减少。
(4) 一旦发生故障能自动显示故障内容并报警。
(5) 可广泛应用在需调速的鼠笼式电机上。
基于以上优点,加上使用中的经验,于同年12月该矿又购置了五台时代变频器,分别安装在主副井的风机上,实现了所有风机节能运行,运行后全年节电约62万kw.h
2、3时代变频器在泵类负载中的应用
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时代变频器在石化公司炼油厂中的应用情况
第0286例
我厂(山东东营胜华炼油厂)是年设计能力量850万吨的大型企业,目前拥有机泵900多台,其电能消耗约占全厂能耗的17%。从2000年开始,我厂逐步在部分机泵上推广应用变频调速技术,到现在为止,我厂已在155台机泵上安装了时代变频调速器,总容量8963.8kW。从近几年的使用效果来看,时代变频调速器具有节电效果显著,减少机泵运行故障,改善机泵运行状态,延长机泵运行周期等优点。目前,变频调速技术已成为我厂节能降耗的重要措施之一。
一、时代低压变频调速器在三蒸馏装置上的应用
1.延长机泵运行周期,减少检修
三蒸馏装置1999年建成投产,设计能力250万t/a,主要加工进口高含硫原油,共有机泵62台,全部采用交流鼠笼电机。从2000年开始,三蒸馏装置先后在23台电机上安装了时代低压变频调速器,采用闭环自动控制为主要控制方式,调节阀控制作为辅助手段,在一般情况下采用变频调速控制,异常情况下采用调节阀控制。应用时代变频调速器之后,由于时代变频调速装置可以通过其变频功能来快速改变电机的转速,转速的调速直接改变电机的工作特性曲线,使机泵处于最佳运行状态。由于电机实现了软起动,起动时没冲击电流,延长了机泵的使用寿命。我们对24号常底泵(额定电流240A,额定功率132kW)和34号渣油泵(额定电流194.7A,额定功率110kW)应用时代变频调速器前后情况进行了测试,测试结果如表1。
机泵名称 变频调速器投用情况 功率(kW) 转速(r/min) 电机噪音(dB) 电机温度(℃) 泵出口压力(MPa) 阀门开度
24号泵 投用前 102.4 2950 107 45 1.4 3/5
投用后 38.1 1980 54 31 0.5 全开
34号泵 投用前 75.8 2950 103 39 1.8 2/5
投用后 21.2 1680 49 29 0.5 全开
由于电机低速运转,延长了机泵运行周期,减少了设备维修次数。两泵应用时代变频调速器前后机泵情况如表2所示。
机泵名称 统计时间 运行天数 电机维修次数 泵维修次数 密封油次数
24号泵 2000 227 2 6 3
2002 351 0 2 0
34号泵 2000 73 0 2 1
2002 347 1 3 1
安装时代变频速器后,机泵振动明显减弱,如表3所示。
机泵名称 统计时间 泵前轴承(mm/s) 泵后轴承(mm/s)
24号泵 2000 7 6.0
2002 2.9 2.8
34号泵 2000 5.7 4.5
2002 1.7 1.3
由于转速降低,泵出口压力降低,管路冲刷腐蚀减轻,我们在2000年及2002年测得的有关数据如表4所示。
测试部位 统计时间 腐蚀率(mm/a)
24号泵泵出口管线弯头 2000 0.13
2002 0.09
34号泵泵出口管线弯头 2000 0.21
2002 0.13
应用时代变频调速器前,由于电机转速高、流量小而造成的泵抽空及密封泄漏、电机发热、轴承温度高容易磨损和烧坏等情况,应用时代变频后由于电机的转速下降而得到有效的改善。我们对2000年和2002年装上时代变频调速器前后装置设备运行状态进行了调查,情况表明,2000年运行中的机泵出现故障为179台/次;2002年运行中的机泵出现故障为93台/次;比利2000年降了48.04%,电机出现故障15台/次,比2000年下降了57.14%。
2.节电
由于鼠笼式电机只能在固定转速下运行,在低负荷运行时效率下降,空载时既浪费电能,又增加了电网的无功损耗。另外,工艺控制过程中采用了大量的调节阀,其压力降损耗了相当大的能量。采用时代变频调速器之后,电机的转速能按工艺要求得到快速的改变,直接调节泵的工作特性曲线,当电动机转速下降时,泵的扬程以二次方关系下降,轴功率以三次方关系下降,从而达到节能目的;同时,由于采用时代变频调速器之后,调节阀和副线阀全开,压降损耗降低到最低程度。2002年5月,我们对三蒸馏装置的9台低压变调速电机进行了对比测试,结果如表5所示。从表5可以看出,在采用调节阀控制时,2000年的电单耗为6.20KWh/t原油,比2000年节约了约1.99kWh/t原油,按装置年加工能力200万t/a计算,2002年可节电398万kWh,按当时保本电价1.163元kWh计,2002年可节约电费462.87万元,而22台时代变频调速器的总投资为50万元,投资回期为2个月。
表5时代变频器调速器节能测试表
项目
机泵 额定功率(kW) 投用前(kW) 投用后
(kW) 节电量
(kW) 节电率
(%)
泵4(软化水泵) 15 14.1 7.0 7.1 50.35
泵7(常顶汽油泵) 30 25 12.2 12.8 51.2
泵13(常—煤油泵) 22 19.2 9.38 9.82 51.5
泵19 30 21.9 8.29 13.61 62.15
泵27(减—泵) 75 45.6 13.2 32.4 71.05
泵34(减底泵) 110 75.8 24.2 51.6 68.07
泵51(水泵) 30 26.5 9.0 17.5 66.04
泵54(减二泵) 22 18.52 8.27 10.25 55.35
泵32 55 38.5 18.1 20.4 52.99
3、武汉金源化工厂各车间电气系统解决方案
3.1燃料车间
该车间电机配备情况:
设备名称 电机功率(KW) 台数(台) 备注
挤煤机 75KW 1
空芯煤棒成型机 55KW 4
粉碎机 30KW/45KW 2
给煤机 5、5KW 1
3、2造气车间
该车间风机、泵配备情况:
设备名称 电机功率(KW) 台数(台) 备注
离心风机 160KW 3
离心风机 250KW 1
离心清水泵 22KW 1
引风机 18.5KW 2
3、3锅炉车间
该车间电机、风机、泵配备情况:
设备名称 电机功率(KW) 台数(台) 备注
给煤机 3KW 4
皮带运输机 4KW 4
斗式提升机 7、5KW 1
粉碎机 30KW 1
给水泵 22KW 4
给水泵 75KW 2
清水泵 7、5KW 3
软水泵 37KW 2
引风机 22KW 1
引风机 37KW 1
引风机 55KW 1
鼓风机 75KW 5
鼓风机 55KW 1
3、4设备总投资与回收期
以造气车间为例:
设备总投资:
其风机总功率为:767KW
节约总功率 :230.1 kw
风机按一年运行360天,每天运行24小时计算,年节电
230.1 x 24 x 360 = 1988064 (kw.h)
节约价值 (按该矿平均电价 1.212元/kw.h计算)
1.212 x 1988064 = 2409533.568 (元)
即一年节电价值近241万元, 个月即可回收投资,经济效益十分可观。
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