變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用

尹承柱

山東能源肥礦集團(tuán)梁寶寺煤礦 山東 泰安 271612

引言

我國是能源資源大國,具有非常豐富的煤礦儲量,由此孕育出了大量的煤炭工業(yè)。但是由于煤礦機(jī)電設(shè)備在使用過程中會存在大量的能源資源消耗,無形中造成了資源的浪費(fèi)以及生產(chǎn)成本的提高。因此,必須要加強(qiáng)對煤礦機(jī)電設(shè)備的性能的優(yōu)化,減少設(shè)備故障發(fā)生的概率,應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)降低設(shè)備運(yùn)行過程中的能源消耗,優(yōu)化整體的工作性能,保證煤礦生產(chǎn)能夠安全、合理、穩(wěn)定、持續(xù)的生產(chǎn)。

1 煤礦機(jī)電設(shè)備對變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用作用和原理

1.1 煤礦機(jī)電設(shè)備對變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用作用 煤礦機(jī)電設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用過程中,在變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用方面能發(fā)揮其積極作用,該技術(shù)的應(yīng)用能對機(jī)電設(shè)備的電流頻率進(jìn)行有效的調(diào)整,從而能有效降低設(shè)備的運(yùn)用當(dāng)中對電能的消耗,最大程度的降低能源的效率量實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用是在變頻器設(shè)備的應(yīng)用下實(shí)現(xiàn)的,設(shè)備包含的部件比較多樣,采用改變設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)速度的方式,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。總的李碩,煤礦機(jī)電設(shè)備在應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)方面能有效降低能耗的消耗,促進(jìn)煤炭生產(chǎn)行業(yè)的高效發(fā)展。在變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用下能有助于提升機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性,最大程度減少機(jī)電設(shè)備長時間運(yùn)行造成的設(shè)備損耗的現(xiàn)象。

1.2 煤礦機(jī)電設(shè)備對變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用原理 煤礦機(jī)電設(shè)備當(dāng)中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù),能夠有助于提升機(jī)電設(shè)備的整體運(yùn)行質(zhì)量和效率。在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中,變頻節(jié)能技術(shù)通過多種信息技術(shù)的應(yīng)用,變頻器是重要的設(shè)備內(nèi)容。技術(shù)在裝置當(dāng)中的應(yīng)用對電流形式會發(fā)生轉(zhuǎn)變,電流的頻率也會因此而發(fā)生變化,改編的時候不消耗能源,設(shè)備也能夠收到控制。變頻器的使用時候,對電流會實(shí)施轉(zhuǎn)變,轉(zhuǎn)變內(nèi)容是直流電向交流電發(fā)生轉(zhuǎn)變,交流電會繼續(xù)的進(jìn)行轉(zhuǎn)變,電流形式?jīng)]有變化,而頻率出現(xiàn)了變化。機(jī)電設(shè)備對交流電頻率的要求是不同的,變頻節(jié)能技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用下,就能通過相應(yīng)設(shè)備以及電路起到維護(hù)作用,保障設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于皮帶輸送機(jī) 皮帶輸送機(jī)一般會長時間保持工作狀態(tài),特別是在無負(fù)荷狀態(tài)下,皮帶運(yùn)送機(jī)仍然會長期保持運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),這就導(dǎo)致該過程中的電能損耗逐漸增加。同時,由于皮帶輸送機(jī)的軟啟動裝置與普通裝置之間存在一定差異,操作不當(dāng)可能會導(dǎo)致其運(yùn)行過程中出現(xiàn)皮帶斷裂等故障問題,將會嚴(yán)重影響煤炭輸送質(zhì)量,煤炭生產(chǎn)成本也會進(jìn)一步增加。最后,在皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸?shù)拿禾恐亓砍^荷載時,皮帶輸送機(jī)仍處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),將會增大對設(shè)備的磨損,影響其后續(xù)工作的工作質(zhì)量。通過應(yīng)用變頻技術(shù)來開展后續(xù)工作,電機(jī)啟動時的電流值明顯下降,出現(xiàn)電流沖擊等問題的幾率大大降低,可以實(shí)現(xiàn)對設(shè)備更好地維護(hù),對延長設(shè)備的使用壽命等也具有重要意義。另一方面,在設(shè)備運(yùn)行過程中,其轉(zhuǎn)速與以往相比明顯降低,產(chǎn)生的電力損耗也會大大減少。監(jiān)控設(shè)備還會根據(jù)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)來引導(dǎo)調(diào)整皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)以及低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)時,可以及時協(xié)調(diào)變頻器等對皮帶輸送機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整,同時向工作人員發(fā)出警報,工作人員再進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)控,使得設(shè)備可以保持相對恒定的運(yùn)行狀態(tài)。

2.2 變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦通風(fēng)設(shè)備中的應(yīng)用 通風(fēng)機(jī)主要負(fù)責(zé)煤礦生產(chǎn)的井下通風(fēng),由于煤礦作業(yè)主要是在地下操作,因而,通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效能,關(guān)乎生產(chǎn)人員的生命安全與工作效率。一旦通風(fēng)機(jī)出現(xiàn)使用故障,就會給煤礦的生產(chǎn)帶來比較嚴(yán)重的影響。大型通風(fēng)機(jī)故障還會造成企業(yè)停產(chǎn)、井下事故等嚴(yán)重的問題。因而,大多數(shù)煤礦企業(yè)的通風(fēng)機(jī)都是全天運(yùn)行,這導(dǎo)致通風(fēng)機(jī)消耗的電能巨大。煤礦原有工作方式為全年12月,每月30d工作制,通風(fēng)機(jī)的功率一般在500－1000k W,一般來說,通風(fēng)機(jī)的電能消耗可以占到煤礦生產(chǎn)電能消耗的20%以上。運(yùn)用變頻節(jié)能技術(shù),可以對煤礦通風(fēng)機(jī)進(jìn)行以下改進(jìn)：如表1所示,煤礦企業(yè)在高產(chǎn)高效工作面的推廣之后,應(yīng)用及國家法定假日制的實(shí)行,粗略計(jì)算每年約有休息時間T＝2400h,通風(fēng)機(jī)的裝機(jī)容量按照1000k W 計(jì)算,工業(yè)電費(fèi)m 按0.3 元/k Wh計(jì)算,保安風(fēng)量按常規(guī)的85%考慮,可以看出,使用變頻節(jié)能技術(shù)的通風(fēng)機(jī),電能消耗量大大下降,整體下降比例為27.27%。從這個數(shù)據(jù)上來看,變頻節(jié)能技術(shù)能夠有效調(diào)整通風(fēng)機(jī)的調(diào)轉(zhuǎn)速度,提高通風(fēng)機(jī)的整體運(yùn)行效能。

表1 變頻通風(fēng)機(jī)節(jié)能情況表

2.3 變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦采煤機(jī)設(shè)備中的應(yīng)用 煤礦采煤機(jī),是煤礦的主要作業(yè)工具之一,是采煤工人的主要工作助手。采煤機(jī)的運(yùn)行效率,直接決定了煤礦的生產(chǎn)效率,也與采煤工作人員的績效薪酬相關(guān)。采煤機(jī)承受的機(jī)械應(yīng)力較大,在工作中需要反復(fù)重復(fù)一條采煤動線,使用的環(huán)境濕度較大、溫度較低、常有腐蝕性氣體和液體。因而,在煤礦的實(shí)際生產(chǎn)過程中,采煤機(jī)也是故障率比較高的一種機(jī)電設(shè)備,而且一旦發(fā)生故障,就會對工作人員的生命安全造成比較嚴(yán)重的威脅,釀成比較嚴(yán)重的生產(chǎn)安全事故。當(dāng)前變頻節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用,充分考慮了采煤機(jī)的特殊性,對采煤機(jī)進(jìn)行了系統(tǒng)化的升級改造：①技術(shù)人員基于現(xiàn)有的變頻器,在采煤機(jī)中加裝了數(shù)控軟件,提高了變頻器對采煤機(jī)采掘速度調(diào)整的質(zhì)量,使采煤作業(yè)更加有針對性,采挖的效率更高。②變頻節(jié)能技術(shù)降低了采煤機(jī)電阻損壞的概率,降低了采煤機(jī)的維修費(fèi)用。③技術(shù)人員不斷進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)與升級,研制出的新型采煤變頻器,能夠有效提高采煤機(jī)對變頻器的兼容性,將傳統(tǒng)的“一拖二”系統(tǒng)簡化為“一拖一”系統(tǒng),提高了采煤機(jī)的有效性。

結(jié)束語

綜上所述,變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,能夠調(diào)節(jié)煤礦機(jī)電設(shè)備的用電狀況,緩解當(dāng)前煤礦生產(chǎn)中能源消耗量大的現(xiàn)象。從本文的分析可知,研究變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用,有助于煤礦機(jī)電設(shè)備管理人員,從問題的角度出發(fā),對現(xiàn)有的機(jī)電設(shè)備運(yùn)行方式進(jìn)行改進(jìn),發(fā)現(xiàn)當(dāng)前設(shè)備運(yùn)行管理中存在的不足。因此,煤礦工作人員,要加強(qiáng)對變頻技術(shù)的理論學(xué)習(xí),并在設(shè)備管理實(shí)踐中,探索優(yōu)化設(shè)備節(jié)能效率的方式。