末原煤運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)改造實(shí)踐

【摘 要】變頻調(diào)速節(jié)能驅(qū)動(dòng)方案在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越多，尤其是在各類運(yùn)輸設(shè)備的驅(qū)動(dòng)控制方面。為實(shí)現(xiàn)末原運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)備調(diào)速靈活、節(jié)能降耗的目的，通過(guò)安裝變頻驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)設(shè)備實(shí)施了變頻節(jié)能技術(shù)改造，改造后，可以對(duì)設(shè)備靈活控制，滿足不同生產(chǎn)和工藝要求，系統(tǒng)設(shè)備安全可靠性得以提高，工藝靈活性增強(qiáng)，節(jié)能降耗效果顯著，助推生產(chǎn)安全高效運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】末原；運(yùn)輸設(shè)備；變頻；改造；節(jié)能降耗

一、概述

與傳統(tǒng)的交流拖動(dòng)系統(tǒng)相比，利用變頻器對(duì)交流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制的交流拖動(dòng)系統(tǒng)有許多優(yōu)點(diǎn)，能降低速度節(jié)約電能，容易實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制，可以實(shí)現(xiàn)大范圍內(nèi)的高效連續(xù)調(diào)速控制，容易實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)切換，可以進(jìn)行高頻度的啟停運(yùn)轉(zhuǎn)，可以進(jìn)行電氣制動(dòng)，可以對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行高速驅(qū)動(dòng)，可以適應(yīng)各種環(huán)境，電源功率因數(shù)大，電源容量小，可以組成高性能的控制系統(tǒng)等等?；谧冾l器的多種優(yōu)點(diǎn)，變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

二、運(yùn)行現(xiàn)狀

（一）驅(qū)動(dòng)能力過(guò)剩

城郊選煤廠712刮板機(jī)是末原煤入倉(cāng)系統(tǒng)關(guān)鍵運(yùn)輸設(shè)備，電機(jī)功率為55KW，原設(shè)計(jì)處理能力為740t/h，目前隨著生產(chǎn)工藝的改進(jìn)以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，末原煤產(chǎn)量大幅降低，需要根據(jù)市場(chǎng)情況靈活調(diào)整產(chǎn)量，目前末原煤的最大小時(shí)產(chǎn)量約為350t，因此原安裝的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)能力過(guò)剩較多，出現(xiàn)“大馬拉小車”的情況，造成電能浪費(fèi)較大，不符合節(jié)能減排政策，增加了生產(chǎn)成本。

（二）不可調(diào)速

刮板機(jī)全速運(yùn)行，始終恒速運(yùn)行不可根據(jù)生產(chǎn)需要進(jìn)行及時(shí)調(diào)速控制，當(dāng)生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀況時(shí)，煤流不可調(diào)節(jié)，時(shí)常需要停機(jī)處理，影響洗選生產(chǎn)，甚至?xí)绊懙降V井提煤。

（三）啟動(dòng)沖擊大

電機(jī)啟動(dòng)電流過(guò)大，對(duì)供配電系統(tǒng)造成較大沖擊，降低供配電系統(tǒng)設(shè)備的使用期限。

三、項(xiàng)目實(shí)施

（一）方案概要

對(duì)刮板機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，安裝變頻器，實(shí)現(xiàn)刮板機(jī)的轉(zhuǎn)速可靈活調(diào)整，優(yōu)化工藝控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)變頻和工頻的切換，在變頻系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以切換至工頻運(yùn)行，避免影響生產(chǎn)。

（二）變頻器選型

采用我廠原系統(tǒng)改造拆下的施耐德ATV68 75KW型號(hào)的變頻器，節(jié)省了采購(gòu)新變頻器帶來(lái)的支出，降低改造成本。

（三）基本控制方案

圖中KM1和KM2為變頻運(yùn)行接觸器，KM3為工頻運(yùn)行接觸器；在工頻和變頻狀態(tài)下，啟動(dòng)停止都是由現(xiàn)場(chǎng)控制箱上的啟動(dòng)/停止按鈕控制；速度給定有現(xiàn)場(chǎng)控制箱上可變電阻控制，輸出頻率有現(xiàn)場(chǎng)控制箱上儀表顯示；故障狀態(tài)信息輸出到現(xiàn)場(chǎng)，由控制箱上的指示燈指示。

（四）基本端子定義

L1、L2、L2及U、V、W為變頻器主回路進(jìn)出線接線端子；可編程邏輯輸入DI1定義為變頻器啟動(dòng)停止信號(hào)端子，得電為啟動(dòng)，失電為停止；繼電器輸出1（RL1、NC1、NO1）定義為故障輸出，即當(dāng)變頻器故障時(shí)，繼電器常開點(diǎn)閉合，輸出故障信號(hào)；AIV定義為速度給定，0-10V電壓模擬輸入；AO1定義為頻率輸出，輸出4-20mA電流信號(hào)。

（五）基本參數(shù)設(shè)置

四、運(yùn)行效果分析

（一）設(shè)備安全運(yùn)行可靠性提高

經(jīng)過(guò)改造，刮板機(jī)可實(shí)現(xiàn)真正意義上的軟啟動(dòng)平滑調(diào)速和軟停車，靜態(tài)機(jī)械特性硬度大、不怕負(fù)載沖擊，可更好的保護(hù)電機(jī)和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)。運(yùn)用變頻器的軟起動(dòng)功能，斜坡起動(dòng)，使刮板緩慢起動(dòng)，將刮板機(jī)靜態(tài)時(shí)的靜摩擦能量緩慢釋放，使起動(dòng)過(guò)程中形成的張力波極小，極大的降低了對(duì)刮板的損害。

（二）節(jié)能降耗，生產(chǎn)成本降低

1.提高系統(tǒng)功率因數(shù)。2.降低電機(jī)電流3.提高系統(tǒng)效率。4.提高設(shè)備使用壽命。方便設(shè)備維護(hù)、檢修。5.節(jié)約成本。

（三）供電質(zhì)量得以提高

提高了電路的功率因數(shù)，消除了諧波對(duì)供電質(zhì)量的影響，使我廠的配電系統(tǒng)得到科學(xué)合理的保護(hù)，延長(zhǎng)了配電系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命。

五、結(jié)語(yǔ)

變頻器以其優(yōu)越的特性，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，城郊選煤廠末原煤運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)安裝了變頻器，實(shí)施了變頻調(diào)速驅(qū)動(dòng)改造，優(yōu)化了變頻調(diào)速控制方式，控制系統(tǒng)性能大幅提升，為末原煤生產(chǎn)系統(tǒng)更加靈活控制提供條件，為其他系統(tǒng)變頻調(diào)速節(jié)能改造提供借鑒，項(xiàng)目的實(shí)施助推城郊選煤廠持續(xù)安全高效發(fā)展。