新景礦洗煤廠大負荷設備節(jié)能減耗技術研究

王 晶

（華陽新材料科技集團有限公司科林公司，山西 陽泉 045000）

引言

隨著能源消耗量的逐漸增大和化石燃料的逐漸枯竭，要求建設低能耗的可持續(xù)發(fā)展企業(yè)，提倡企業(yè)節(jié)能減耗。洗煤廠耗電多，特別是大負荷設備，具有很大的節(jié)能減排空間。對洗煤廠的大負荷設備進行節(jié)能降耗技術改造在當前階段是緊迫的，且對煤炭行業(yè)的健康發(fā)展具有重要的意義。

對于洗煤廠的整體節(jié)能降耗，翟潤文等對洗煤廠的節(jié)能降耗措施進行了探討，通過工藝改造升級達到了節(jié)能降耗和提高經(jīng)濟效益[1]。白龍等對洗煤廠的節(jié)能降耗進行了探討與應用[2]。張新明等洗煤廠的分選系統(tǒng)啟停車工藝進行改造，降低噸煤電耗3.2%[3]。李建峰等對洗煤廠的節(jié)能降耗途徑進行了分析[4]。陽煤二礦、城郊礦等全國各地的洗煤廠都進行了節(jié)能降耗改造[5-6]。針對洗煤廠的大負荷設備，樊虎林對洗煤廠的帶式輸送機節(jié)能降耗改造進行了優(yōu)化分析[7]。燕建華等對加壓過濾機進行了技術改造[8]。董黎明等洗煤廠工藝設備自動化過程控制進行改造達到了節(jié)能降耗功能[9]。

綜上所述，一系列的學者和企業(yè)對洗煤廠的節(jié)能減耗進行了系統(tǒng)的研究，對大負荷設備進行技術改造也積累了相當多的工程實踐經(jīng)驗。但每個洗煤廠用的設備、采取的工藝、組織結構等等都有著自己的特點，本文的研究將為類似礦區(qū)的洗煤廠大負荷設備的節(jié)能減耗提供參考價值并促進新景礦洗煤廠的節(jié)能減耗。

1 洗煤廠概述

陽煤集團新景公司洗煤廠，屬礦井型選煤廠，由北京華宇工程有限公司平頂山選煤設計院設計，設計洗選能力為360 萬t/a，并于1997 年10 月建成投產(chǎn)，通過近年來改擴建工程，設計能力已上升至800萬t/a。采用全重介洗選加工工藝，全廠由原煤準備篩分系統(tǒng)、塊煤重介淺槽排矸系統(tǒng)、末煤重介旋流器分選系統(tǒng)、煤泥水處理系統(tǒng)和產(chǎn)品儲運系統(tǒng)五大系統(tǒng)組成。入選煤種為無煙煤，主要產(chǎn)品有洗中塊、洗小塊、1#噴粉煤、2#噴粉煤、4#噴粉煤、末原煤，其中主導產(chǎn)品1#噴粉煤因低灰、低磷、低硫、低揮發(fā)分，可磨性好等特性而遠銷日本、韓國、巴西等地。

2 大負荷設備節(jié)能現(xiàn)狀及存在問題

2.1 設備損耗大

山西新景礦煤業(yè)有限責任公司洗煤廠機電設備大多采用工頻操作方式，在任何情況下大負荷設備都是以一個相同的功率進行工作，一點物料時設備全速運轉，設備空轉的情況也是經(jīng)常存在，導致設備磨損大，維護維修頻繁，增加了設備成本，給生產(chǎn)企業(yè)帶來了諸多困難。

2.2 電力浪費大

設備空轉或者大馬拉小車的情況造成了大量的電力浪費，使入選原煤的電耗居高不下，不滿足企業(yè)對節(jié)能減耗的需求。同時電力成本也是洗煤成本的一部分，從而增加了洗煤成本。

2.3 智能化不足

各生產(chǎn)系統(tǒng)啟停車時間間隔較長，導致系統(tǒng)啟停車時間較長。系統(tǒng)起車時設備逆著煤流方向逐臺啟動選煤設備，給煤時所有設備都已運轉正常。系統(tǒng)啟停車直接造成設備空載時間長，選煤生產(chǎn)控制系統(tǒng)能耗增加，電力成本增大，生產(chǎn)準備時間延長。

另一方面，設備運行時的各種狀態(tài)人員不能準確獲知，往往設備發(fā)生故障時才能發(fā)現(xiàn)設備存在的問題，給生產(chǎn)安全造成了大的隱患，遠程監(jiān)測和控制不足。

3 節(jié)能降耗技術的改造與應用

3.1 節(jié)能裝置的應用

為了降低生產(chǎn)成本，改善生產(chǎn)工藝，在新景煤礦洗煤廠設備運行測試結果基礎上，選擇12 臺大負荷設備加裝RIE 系列工業(yè)節(jié)電裝置，如表1 所示。在保證正常生產(chǎn)前提下，實現(xiàn)設備負荷與電機轉速匹配的動態(tài)平衡，同時通過PLC 及組態(tài)應用于通訊技術實現(xiàn)工作數(shù)據(jù)與原集控系統(tǒng)的無縫搭接，遠程監(jiān)測與控制。

表1 新景礦洗煤廠12 臺大負荷設備節(jié)能裝置安裝情況

3.2 應用效果分析

通過給大負荷設備加裝工業(yè)節(jié)電裝置既解決了大馬拉小車的現(xiàn)象，又達到了節(jié)能降耗的指標，與原集控系統(tǒng)實現(xiàn)了無縫搭接，給企業(yè)帶來了諸多的便利和幫助。以上料泵為例，實現(xiàn)了上料泵軟起軟停，延長了設備使用壽命，降低了故障率；實現(xiàn)了壓力反饋PID 控制，當壓力達到0.8 MPa 時，工業(yè)節(jié)能裝置開始降低轉速，維持壓力在0.8 MPa～1.2 MPa 左右，當達到設定極限壓力時自動停車，放置了壓濾機故障或者上料泵跳閘，得到良好的節(jié)電效果；可以采集數(shù)據(jù)信號上傳集控系統(tǒng)，實現(xiàn)了集中控制、遠程控制和監(jiān)測、自動控制。

4 結論

1）對新景礦洗煤廠的大負荷設備運行現(xiàn)狀進行了分析?，F(xiàn)有的工頻操作方式造成了設備損耗大、電力浪費大、以及智能化水平不足。

2）通過對12 臺大負荷設備加裝節(jié)能裝置，實現(xiàn)了設備負荷與電機轉速匹配的動態(tài)平衡，以及遠程監(jiān)測與控制。

3）應用取得良好效果，達到了洗煤廠節(jié)能減耗的目的，同時降低了生產(chǎn)成本，并增加了企業(yè)的智能化水平。