2022年11月9日，“2022（第十四屆）上海水業熱點論壇”順利召開。雷茨智能裝備（廣東）有限公司副總經理劉淑琴在論壇上發表了題為“基于大數據的節能裝備創新實踐——大數據助推雷茨風機在水業的智慧應用”的演講。她表示，雙碳背景下，利用高科技手段實現風機和壓縮機的節能降耗已成趨勢，雷茨采用大數據等先進手段，成功實現了風機節能30%以上，賦能廣大環保水務企業節能降耗迎“雙碳”。

劉淑琴

(資料圖片僅供參考)

01雙碳背景下，風機節能降耗空間大

在工信部、市場監管總局發布的《電機能效提升計劃(2023-2025)》中要求，到2022年高效節能電機產量在1.7億千瓦，在役高效節能電機占比達到20%，實現年節電量490億千瓦時(相當于年節約標準煤1500萬噸)，減排二氧化碳2800萬噸，推廣一批關鍵核心材料、部件和工藝技術裝備，形成一批骨干優勢制造企業，促進電機產業高質量發展。

劉淑琴結合山東省數據進行分析：截止2021年10月底，山東全省城市污水廠323座，全部達到一級 A排放標準，全省污水處理廠日消耗電能約高達 920萬kW·h/d，需要消耗標準煤 3128t/d，產生二氧化碳8004t/d。一年消耗的標準煤量高達 114 萬t，產生二氧化碳292萬t，而每平方米成年樹林每天僅可吸收 0.1kg 的二氧化碳，山東全省污水廠每日消耗電能所產生二氧化碳需 12萬畝成年樹林才能吸收——可見污水處理廠運行中減碳的重點之一就是降低能耗。

污水處理節能降耗的路徑包括設計節能、工藝節能、控制節能、再生水回用、污泥資源化、設備節能等，設備節能方面主要包括水泵和風機。劉淑琴介紹道，在污水處理廠運營過程中，曝氣風機電耗一般占全廠電耗的20%～30%，提升泵的電耗一般占全廠電耗的 10%～ 20%，污水處理廠的動力成本占實際總成本10%-30%。

當前，污水處理傳統曝氣風機，包括羅茨風機和多級離心風機，它們均存在效率低下(η≤55%)，需要潤滑油，保養費用高、耗電大，結構復雜，故障率高、體積大，噪音大等缺點。如何使風機做到節能，成為了行業中迫切需要解決的問題。

02大數據助推雷茨風機，節能30%以上

在“雙碳”時代，淘汰落后產能的電機、風機、壓縮機是必然趨勢，雷茨整合全球先進的節能技術，經過多年實踐和創新，攻克多重難關，突破了國外技術封鎖，讓風機能效達到國際先進水平。

大數據貫穿雷茨風機研發、生產、銷售、服務的全鏈條環節，讓雷茨風機為客戶節能30%以上。劉淑琴從精準需求、敏捷研發、應用市場、制造及生產異常偵測的準確性五個方面，詳細介紹了大數據多維度助力雷茨曝氣風機的情況。

大數據助力雷茨捕獲精準需求。雷茨網絡推廣渠道被動獲取和主動抓取相關數據，用于分析用戶習慣、詢盤內容、需求特點、價格敏感度、無效冗余等；主要考察行業動態、競品分析、市場趨勢、國外客戶趨勢、國外競品等。通過對多種來源的大數據進行多維度分析，最終總結客戶對對產品需求、對質量需求、對服務需求。

通過綜合分析，傳統曝氣風機高耗能原因主要有以下五點：1、設備陳舊，本身效率比較低；2、選型不當，實際工作負荷遠離額定負荷，運行效率太低；3、用擋板與閥門節流，功率損耗非常大；4、調速控制使用面窄，技術缺乏；5、配送管道裝備不盡合理，能量損耗大。

大數據助力雷茨敏捷研發。傳統研發模式流程為設計→采購→生產→銷售→使用，大數據研發模式基于用戶實際需求定制設計，對客戶數據進行采集、處理、優化，最終形成成果助力雷茨敏捷研發。

大數據助力雷茨匹配市場需求。大數據從業務覆蓋、產品覆蓋、主要款式、功率覆蓋以及功能覆蓋多維度進行分析，將雷茨產品應用于工業污廢水處理、市政和鄉鎮污廢水處理、原材料加壓輸送等鼓風曝氣等多種場景，及環保行業、污廢水處理行業、水泥行業、化工行業、半導體行業、食品飲料行業、醫藥行業、金屬處理行業、火力發電廠、發酵釀造行業、保健品行業、紡織印染行業、造紙行業等多個行業。

雷茨十余年生產大數據賦能智造。主要體現在以下三方面：

生產過程異常發現：從海量監測數據中快速鎖定產品異常征兆，實時監控設備的運行情況和質量問題。

產品質量優化迭代：從海量質量數據中識別關鍵質量參數；產品故障相關性分析、聚類分析，以及可靠信預測。

生產調度精算優化：挖掘訂單交貨期與工藝、設備狀態等數據之間的復雜關聯關系，實現智能生產調度。

大數據幫助提高生產異常偵測的準確性。

傳統模式流程為主成分分析→異常監控→異常分類→異常響應。傳統模式具有一定的局限性，基于主成分分析等手段進行的降維操作雖然提取了大部分有效參數，但是破壞了對異常描述的完整性，由于這個過程有明顯的人工經驗參與，很可能難以發現一些尚未發現的設備異常模式。

在傳統模式背景下，大數據模式進行改革：制造數據分析→設備狀態模式識別→設備控制優化。

在大數據模式下，2020-2022每年相比同行節省生產成本約15%；98%以上訂單準時交貨，部分訂單提前5-10天交貨；產品一次合格率超過98%；產品首次交驗合格率超過99%。

03大數據+精益智造+精密算法=產品持續節能！

劉淑琴重點介紹了雷茨技術研發團隊和主要研發智造設備，她用裊裊的語氣說道：“曝氣風機是浮還是不浮，浮的好還是不好？主要要看研發團隊及投入！”

在硬件投入方面，雷茨擁有專業的研發團隊，今年投入約2000萬元研發生產裝備，包括純德國進口的哈默五軸數控機床等，新增了兩條裝配生產線，實現產品的核心部件自主研發生產，更好地控制質量和交期，滿足客戶多樣化需求。

大數據+精益智造=產品持續節能關鍵

以磁懸浮風機為例，西安交通大學專家團隊，通過大數據、數字仿真、數字孿生等技術，尋求風機硬件的最優化解決方案。經過多次實驗數據比對，為產品搭載強勁永磁同步電機，研發出更符合流體力學規律的軸承和葉輪。

磁懸浮風機的節能省電體現在三個方面：電機、軸承、葉輪。電機采用超高效永磁同步電機，轉速高達50000rpm，電機效率97%；軸承采用空氣/磁懸浮軸承，完全懸浮0摩擦，無需潤滑油、傳動零損失；葉輪采用三元流葉輪，轉速高達42500rpm，多變效率高達87%。

“在電機和軸承相同情況下，雷茨曝氣風機還可根據海拔不同（壓力不同）選擇不同的葉輪，滿足個性化需求。”劉淑琴介紹道。

大數據+精密算法=產品智能化核心

以磁懸浮風機為例，雷茨曝氣風機采用先進的UFRC算法，轉子無縫銜接主軸，消除激振力，更安全可靠；傳感器為德國設計，線圈、電路板原裝進口，靜態穩定懸浮軸心跳動小于1μm；自掃頻功能0~2000Hz，精準捕捉旋轉前和旋轉時抗擾動性能參數；采用智能寬頻控制，風壓、風量可精準調節，電壓適應性更強。

市面上同類型空浮/磁浮風機，在控制、算法、傳感和安全上參差不齊，國產元器件和材料多，容易宕機甚至損壞，而雷茨的智能控制優勢特別明顯。

雷茨風機采用大數據信息融合框架，同時根據大數據平臺智能模塊進行設計。

雷茨風機大數據信息融合框架

雷茨風機大數據平臺智能模塊設計

不僅如此，雷茨風機還具有基于大數據狀態預測故障預警：

同時，雷茨風機采用大數據+智能運維系統，并使用大數據實現風機整機集成模塊化。

大數據實現風機綜合性能提升。磁懸浮風機是采用無接觸、無機械摩擦的磁懸浮軸承和高速大功率永磁同步電機，直接驅動高效流體葉輪的一種高速離心風機。磁懸浮風機電機效率＞97%，節能省電＞30%，超低噪音＜80dB，超長壽命＞20年。

在節能30%的同時，雷茨曝氣風機還擁有核心專利，并獲得了國家權威機構經過檢測后出具的節能認證報告。

GE的燃油管理服務憑借強大的數據整合和分析能力實現飛機油耗降低1%，以國內三大航的燃油成本計算，節省1%可以增加稅前利潤2-3億人民幣。而雷茨風機相比傳統風機實現節能30%以上，相比同類風機實現節能5%以上，雷茨累積為全球1萬+客戶實現節電費用100億元+。

根據大數據代理綜合節能效應計算，一臺300kW雷茨風機相比羅茨風機年省電150萬度，每年省電費92萬元，每年節煤187噸，每年減碳排放480噸，每年碳中和480噸。雷茨懸浮風機比傳統風機綜合節能30%，有效降低各類工業客戶綜合成本15%-20%。

04場景定義產品，拓展新的領域

雷茨為滿足客戶日益增長的需求，在廣東生產研發基地的基礎上，先后在北京、天津、江蘇、四川、廣西、浙江等地設立多家分子公司，全國多網點快速協同聯動，提供系統全面的技術支持，最快捷地為全球客戶提供服務。

目前雷茨與水務企業合作，服務了眾多10-20萬噸的水務項目。

新疆喀什第三污水處理廠，項目改造前采用傳統離心風機，項目改造后采用2臺雷茨磁懸浮風機75kW。改造后，節能效果約30%，全年約節電48萬元，回收周期預計一年。

蒙牛乳業（武漢）有限公司污水處理廠，項目改造前采用傳統離心風機，項目改造后采用1臺75kW雷茨磁懸浮風機。改造后，節能效果約30%，全年約節電24萬元，回收周期預計一年。

云南省臨滄市黨瓦污水處理廠，項目改造前采用傳統離心風機，項目改造后采用3臺雷茨磁懸浮離心風機110kW。改造后，節能效果約30%，每年節電約110萬元，回收周期預計一年。

E20環境平臺首席合伙人、研究院院長，北京大學環境學院產學研中心主任傅濤在2022(第二十屆)水業戰略論壇上曾表示，無論是服務產品、技術產品還是裝備產品，高質量產品要用特定用戶的特定場景來定義，按照甲方發布的標書來定義的場景那是勞務市場，不是高質量產品的市場。（相關閱讀：傅濤：尋找產業變革和發展方向 用高質量定義環境產業）

近年來，雷茨曝氣風機也根據不同場景進行應用，逐步拓展水泥、冶金等領域。

葛洲壩松滋水泥采購雷茨空氣懸浮風機EXPL100-08（75kW）一臺；每年保守可以省電28萬度電，年省電費約17萬元。

葛洲壩宜城水泥采購雷茨空氣懸浮風機EXPL100-08（75kW）一臺；每年保守可以省電56萬度電，年省電費約34萬元。

東方希望黔江水泥采用雷茨技改方案，每年節電：38.5kwh×1臺×24h/d×300=277,200度（每年按300天運行計算），每年節省電費：277,200度×0.543元/度(綜合平均電價)=150,519.6元。

服務都江堰拉法基水泥。法國拉法基集團創建于1833年，作為世界500強及建材行業的領導者，拉法基集團在水泥、骨料與混凝土、屋面系統和石膏等四大領域處于世界領先地位。本次技術改造目標為：一線3臺，二線5臺，達到節能降噪的目的，新風機在2022年1月投產。

05深耕多年，金牌服務

2011年，雷茨正式成立，專注節能風機和壓縮機的研發，擁有十余年的研發經驗，服務企業超過1000家。目前已建成華南、華東兩大生產基地，雷茨研發生產和運營中心面積超過30000+㎡，與西安交大產學研合作，2個研發中心+2個實驗室，發明、實新專利31項，參與制定行業標準4項，在全國設有8家子公司。

針對目前進口和部分國產風機售后服務所存在的推卸責任、維修拖延、主機需運到國外往返維修、配件發貨慢、維修費用昂貴等諸多問題，雷茨推出“星級服務標準”——1小時響應，2小時出具初步方案，8-48小時到達現場，24小時解決省內故障，7天內解決全國故障的金牌售后服務。核心部件自主生產，確保質量；直營團隊服務，拒絕第三方代修；價格公開透明，拒絕中間商賺差價，讓利于客戶！

雷茨服務愿景：構建以大數據為基礎的污水處理綜合節能鏈。

最后，劉淑琴表示，雷茨的戰略布局從服務節能到服務供能，到服務儲能最后服務用能，形成雷茨“節能+供能+儲能+用能”智能裝備系統！在未來，雷茨愿為廣大環保水務企業提供更加高精尖的裝備系統，提供更加智慧化的綜合解決方案，提供更加全面高效的服務方案，為實現“雙碳”達標盡最大貢獻！

關鍵詞： 2022上海水業熱點論壇 污水處理