變頻技術(shù)在選煤廠機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用

魏建

摘要：近年來，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，促進(jìn)我國科技水平的提升。隨著科技的發(fā)展，選煤廠生產(chǎn)過程中更加強(qiáng)調(diào)節(jié)約能源的重要性，可以降低選煤廠的成本支出，繼而獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。變頻技術(shù)則在此時(shí)流行開來，應(yīng)用該技術(shù)既可以降低機(jī)械設(shè)備的能耗支出，也可以推動(dòng)選煤廠向環(huán)保型方向發(fā)展，是一種發(fā)展前景廣闊的技術(shù)。本文就變頻技術(shù)在選煤廠機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞：變頻技術(shù)；選煤廠；機(jī)電設(shè)備；具體應(yīng)用

引言

隨著變頻技術(shù)的日益成熟，交流變頻調(diào)速正逐步取代直流調(diào)速，變頻器也已成為煤礦生產(chǎn)中的常用設(shè)備之一。近年來，隨著選煤廠生產(chǎn)能力及規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，選煤設(shè)備所使用電動(dòng)機(jī)的功率也隨之增大，變頻技術(shù)以其智能化、數(shù)字化和節(jié)能效果顯著等優(yōu)點(diǎn)被選煤廠廣泛應(yīng)用。

1變頻技術(shù)的應(yīng)用原理及優(yōu)勢

傳統(tǒng)選煤廠生產(chǎn)過程中，設(shè)備的啟動(dòng)和運(yùn)行主要依靠交流電，導(dǎo)致出現(xiàn)大量不必要的資源浪費(fèi)。通過在選煤廠機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)改變設(shè)備中的交流電傳輸速度的目的，在此基礎(chǔ)上開展后續(xù)工作，其電能消耗等明顯降低。隨著變頻技術(shù)在選煤廠機(jī)電設(shè)備中的深入應(yīng)用，其應(yīng)用逐漸呈現(xiàn)出科學(xué)化和智能化的發(fā)展趨勢，對應(yīng)的理論技術(shù)等也更加成熟，同時(shí)，變頻技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)將交流電有效轉(zhuǎn)化的目的，對推動(dòng)其各項(xiàng)工作深入開展具有重要意義。在進(jìn)行選煤過程中，引入變頻技術(shù)不僅可以確保機(jī)電設(shè)備的安全、高效運(yùn)行，而且還可以有效提高選煤效率，其優(yōu)勢包括以下幾個(gè)方面：(1)節(jié)能。風(fēng)機(jī)、水泵械調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量時(shí),采用調(diào)節(jié)擋板或閥門開度來實(shí)現(xiàn),很不經(jīng)濟(jì)。若通過變頻器控制轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量,就會(huì)節(jié)約能源。(2)調(diào)速性能好。礦井提升機(jī)多采用轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速,調(diào)速范圍小,精度低,安全性能差,在減速和下放時(shí),需投切動(dòng)力制動(dòng)直流電源,易造成設(shè)備損壞。(3)其他。變頻器應(yīng)用還有利于產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、簡單化,電機(jī)的防爆化、高速化,電源設(shè)備容量的減少等。變頻器對電源頻率沒有要求(或60Hz均可),并且可以在低頻(3Hz以下)啟動(dòng)。

2選煤廠選煤技術(shù)現(xiàn)狀

選煤廠是通過洗煤技術(shù)，達(dá)到提高選煤的年產(chǎn)量，通過選用好的高效先進(jìn)的生產(chǎn)工具，來達(dá)到提高生產(chǎn)量。傳統(tǒng)選煤技術(shù)設(shè)計(jì)工藝在生選煤上優(yōu)勢不明顯，如傳統(tǒng)的生選煤工藝為原煤混合跳汰、煤泥直接浮選聯(lián)合工藝。這些傳統(tǒng)選煤工藝出煤質(zhì)量不好，同時(shí)導(dǎo)致生產(chǎn)出的煤中含有很多雜質(zhì)，這些工藝問題應(yīng)該得到改進(jìn)，通過改進(jìn)選煤方法和工藝，提高選煤生產(chǎn)產(chǎn)量，從而提高選煤的生產(chǎn)效率。隨著現(xiàn)代技術(shù)的逐漸發(fā)展，科技的加快，新的技術(shù)應(yīng)用對提高選煤產(chǎn)量具有很大的作用。近年來，隨著我國機(jī)械化的發(fā)展，在綜合性機(jī)械化采煤上可以發(fā)現(xiàn)各種機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用。對此，通過將新的機(jī)械技術(shù)應(yīng)用到采煤上，我們可以發(fā)現(xiàn)這對提高選煤的產(chǎn)量以及選煤的質(zhì)量都有了很大的幫助。同時(shí)通過選用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)，在生產(chǎn)上也能節(jié)約電費(fèi)，降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，優(yōu)化操作流程，從而達(dá)到較好的選煤效益。

3變頻技術(shù)在選煤廠機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用

3.1應(yīng)用于空壓機(jī)

空壓機(jī)也是選煤廠生產(chǎn)過程中經(jīng)常使用的設(shè)備之一。由于空壓機(jī)啟動(dòng)過程中使用的是直接啟動(dòng)的方式，啟動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的電流浪費(fèi)，一定程度上影響了其整體利用效率。通過應(yīng)用變頻技術(shù)，工作人員可以通過科學(xué)設(shè)置，將其啟動(dòng)電流控制在一定范圍內(nèi)，使得空壓機(jī)可以在較小的電流范圍內(nèi)啟動(dòng)，不僅可以減少此過程的電流損失，也可以降低對設(shè)備造成的損害，設(shè)備的使用壽命也會(huì)隨之延長。另一方面，傳統(tǒng)壓風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用過程中，主要應(yīng)用開環(huán)控制的方式，雖然也會(huì)應(yīng)用調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)控，但是機(jī)電設(shè)備往往會(huì)重復(fù)啟動(dòng)，設(shè)備的恒壓狀態(tài)也會(huì)受到影響，繼而對設(shè)備造成損害。通過引入產(chǎn)品設(shè)備，可以轉(zhuǎn)換為閉環(huán)啟動(dòng)和手動(dòng)調(diào)節(jié)控制方式來調(diào)整空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，在壓力變送器運(yùn)行過程中出現(xiàn)問題時(shí)，工作人員可以利用變頻器控制器上的復(fù)位設(shè)備對其復(fù)位操作，可以將對設(shè)備造成的損失降到最低，對提高其工作質(zhì)量等具有重要意義。

3.2變頻技術(shù)在泵上的節(jié)能應(yīng)用

在選煤廠的水泵流量控制上可分為閥門調(diào)節(jié)以及擋板調(diào)節(jié)兩大方面。若采用閥門調(diào)節(jié)，系統(tǒng)壓力P數(shù)值將會(huì)變大，會(huì)對泵體與閥門的密封性帶來不良影響，如果長此以往，還會(huì)破壞泵體與閥門的密封性，給選煤廠帶來不必要的損失。如果采取調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方式實(shí)現(xiàn)流量的控制，系統(tǒng)所受的壓力P將會(huì)隨著泵的轉(zhuǎn)速下降而下降，不會(huì)給泵體與閥門的密封性帶來不利影響。通過分析大量的現(xiàn)場數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)選煤廠的工藝環(huán)節(jié)要求水泵流量從百分百降低一半時(shí)，在理論上，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速所消耗的功率比調(diào)節(jié)閥門的功率少75%以上。通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的方法控制泵水量，不僅節(jié)能還能夠明顯改善設(shè)備運(yùn)行工況。閥門來進(jìn)行流量大小的調(diào)節(jié)，這在實(shí)際生產(chǎn)過程中比較耗費(fèi)人力物力，這不利于選煤廠的長遠(yuǎn)發(fā)展，對此，通過將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到選煤廠生產(chǎn)機(jī)器中，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

3.3應(yīng)用于風(fēng)機(jī)

在選煤廠中不同時(shí)段內(nèi)的通風(fēng)設(shè)計(jì)會(huì)存在明顯的差異，有時(shí)候會(huì)對選煤廠工人的健康造成一定的影響，需要選煤廠利用風(fēng)機(jī)設(shè)備等解決通風(fēng)問題。但是在傳統(tǒng)工作開展過程中，許多廠會(huì)選擇重復(fù)更換風(fēng)機(jī)來保證其工作質(zhì)量。但是該方式將會(huì)產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)由于其操作比較復(fù)雜，因而可能會(huì)在應(yīng)用過程中出現(xiàn)設(shè)備損壞等問題，其工作質(zhì)量并不能得到保證，選煤廠的經(jīng)濟(jì)成本支出也會(huì)隨之增加。通過在風(fēng)機(jī)中引入變頻技術(shù)，工作人員可以根據(jù)選煤廠實(shí)際要求來調(diào)整同一風(fēng)機(jī)的功率，不僅可以避免風(fēng)機(jī)重復(fù)更換損壞問題，也可以提高設(shè)備的使用效率，降低此過程的能耗支出，操作的便利性明顯增強(qiáng)。實(shí)際機(jī)電設(shè)備改造工作開展過程中，工作人員可以應(yīng)用一臺(tái)變頻器來控制2~3臺(tái)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速明顯降低，可以適用于多種不同的選煤環(huán)境，功率控制的有效性也隨之提高。

3.4變頻器線路的設(shè)計(jì)

眾所周知，電路中的電線具有一定的阻值，雖然一段電路的阻值較小，但線路較長時(shí)，阻值會(huì)升高，電能損耗也隨之增大。所以，在安裝變頻器時(shí)，需要對廠房進(jìn)行合理規(guī)劃，盡量使線路最短。在一些多障礙區(qū)域的變頻器必須實(shí)現(xiàn)直線引入，如若不能進(jìn)行直線引入，也需要縮短線路的長度，盡量規(guī)避不必要的線路迂回。在鋪設(shè)線路時(shí)，線路的阻值也屬于考慮的范圍。不同的金屬材料的導(dǎo)電能力不同。經(jīng)過長時(shí)間的研究發(fā)現(xiàn)，使用銅芯的線路，能夠平衡線路費(fèi)用與電能消耗，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)化。所以，在鋪設(shè)電路時(shí)需要盡量將鋁線更換為銅線。當(dāng)鋪設(shè)線路距離特別長時(shí)，可以選用直徑較大的線路，在目的地附近時(shí)在換成相應(yīng)的細(xì)線。通過這種措施也能夠降低電路的電能損耗。

結(jié)語

通過將變頻技術(shù)運(yùn)用于選煤廠生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)的節(jié)能效果顯著，并且在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，從而達(dá)到了為選煤廠節(jié)能的目標(biāo)，提高了選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益。

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