許廠煤礦副井絞車運行方式優(yōu)化的研究與應(yīng)用

楊記根 張顯義 苗世壯(濟(jì)寧市高新區(qū)許廠煤礦,山東濟(jì)寧 272000)

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許廠煤礦副井絞車運行方式優(yōu)化的研究與應(yīng)用

楊記根 張顯義 苗世壯
(濟(jì)寧市高新區(qū)許廠煤礦,山東濟(jì)寧 272000)

【摘 要】生產(chǎn)成本是企業(yè)之間競爭的決定因素。在確保安全、保證質(zhì)量下千方百計降低生產(chǎn)成本是企業(yè)在競爭中生存的重錘法寶,煤炭行業(yè)也不例外。許廠煤礦副井絞車JKMD3.5×4(Z)型多繩摩擦式直流絞車,通過優(yōu)化絞車勵磁方式和優(yōu)化絞車風(fēng)冷系統(tǒng)運行方式不但節(jié)約大量電能,而且降低設(shè)備損耗、延長設(shè)備使用壽命。

【關(guān)鍵詞】直流絞車 勵磁方式 風(fēng)冷

【Abstract】The production cost is the deciding factor of competition between enterprises.In ensuring the safety, ensuring the quality of everything possible to reduce the production costs of enterprises in the competition to survive magic hammer, the coal industry is no exception.Xuchang Coal Mine Hoisting JKMD3.5 × 4 (Z) type multi-rope friction DC winch, winch by optimizing the excitation mode and optimize the winch air cooling system operating mode not only saves a lot of power, but also reduces equipment wear and tear, extended equipment life.

【Keywords】DC winch; excitation mode; air-cooled

1 許廠煤礦副井絞車運行方式優(yōu)化的背景

許廠煤礦副井絞車為上海冶金礦山機(jī)械廠生產(chǎn)的JKMD3.5× 4(Z)型多繩摩擦式直流絞車。絞車的勵磁方式為全天恒磁，副井絞車勵磁電流216A，勵磁電壓110V。副井絞車電機(jī)冷卻方式為全天強(qiáng)制風(fēng)冷，冷卻風(fēng)機(jī)電機(jī)為45KW。許廠煤礦副井絞車平均每天提升量200勾左右，每勾提升時間平均約2分鐘。副井絞車每天運行時間約7個小時，也就是說副井絞車每天3分之2的時間處在停運狀態(tài)。副井絞車全天恒磁和絞車電機(jī)全天強(qiáng)制冷風(fēng)，絞車恒磁能量和電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)能量屬于無功負(fù)荷，不僅浪費電能而且加快設(shè)備老化。

2 許廠煤礦副井絞車運行方式優(yōu)化的主要內(nèi)容

2.1 副井絞車勵磁方式優(yōu)化方案

副井絞車停車時:副井絞車罐籠到停車位置，絞車停車后，勵磁電流由原來的216A降到45A作為下次啟動時準(zhǔn)備勵磁電流。停車后無提升任務(wù)，副井井口信號工發(fā)停車信號后延時2s副井絞車勵磁電流由45A將到0A。副井絞車開車時:信號工發(fā)出開車信號后，副井絞車勵磁電流由0A升至45A作為啟動時的準(zhǔn)備電流，當(dāng)副井絞車司機(jī)推動給定手柄時勵磁電流由45A升至216A。

2.2 副井絞車電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)冷卻方式優(yōu)化方案

圖1 副井絞車勵磁方式優(yōu)化程序

在副井絞車房司機(jī)操作臺上安裝一個副井絞車電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)啟動方式轉(zhuǎn)換開關(guān)。冷卻風(fēng)機(jī)啟動方式分為“手動”啟動和“自動”啟動。在副井絞車上位機(jī)顯示器上制作副井絞車電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)的啟動方式顯示窗口。風(fēng)機(jī)啟動方式手動、自動轉(zhuǎn)換時，上位機(jī)顯示器上顯示現(xiàn)副井絞車電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)的啟動方式。副井絞車電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)手動啟動方式:由絞車司機(jī)到副井低壓配電室絞車?yán)鋮s風(fēng)機(jī)控制柜，手動操作絞車?yán)鋮s風(fēng)機(jī)的開停。風(fēng)機(jī)的自動啟動方式:絞車司機(jī)在操作臺上按一下絞車?yán)鋮s風(fēng)機(jī)啟動方式轉(zhuǎn)換按鈕，副井絞車電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)換成自動啟動模式，同時上位機(jī)顯示器上顯示風(fēng)機(jī)控制模式由“手動”模式轉(zhuǎn)為“自動”模式。風(fēng)機(jī)啟動動必須同時滿足兩個條件:絞車在停車點，絞車停車后；電機(jī)溫度大于60℃。風(fēng)機(jī)關(guān)閉必須同時滿足兩個條件:絞車在停車點，絞車停車后電機(jī)溫度小于40℃。因副井絞車電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)為變頻啟動，考慮到變頻器啟動時對電能的影響，所以將冷卻風(fēng)機(jī)的啟動和停止，設(shè)計在副井絞車停車以后。

3 許廠煤礦副井絞車運行方式優(yōu)化的效益分析

(1)副井絞車勵磁節(jié)約能源分析。副井絞車勵磁改造前恒磁情況下勵磁每天消耗電量為216A×110V/1000×24=570度。副井絞車每天提升量平均200勾，每勾用時平均2分鐘。每天提升機(jī)時間為200× 2/60=6.7小時。副井絞車勵磁優(yōu)化后每天消耗電量為216A×110V/ 1000×6.7=159度。副井絞車勵磁優(yōu)化后每年節(jié)約電量為(570-159) ×365=15萬度。

(2)副井絞車電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)節(jié)約能源分析。副井絞車電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)控制方式優(yōu)化前為每天24小時運行。卻風(fēng)機(jī)功率為45KW。電機(jī)輸出功率效率一般為0.75%。冷卻風(fēng)機(jī)控制方式優(yōu)化前每天耗電量為45×0.75×24=810度。 冷卻風(fēng)機(jī)控制方式優(yōu)化后每天開啟時間平均為7小時，耗電量為 45×0.75×7=236.3度。冷卻風(fēng)機(jī)控制方式優(yōu)化后每年可節(jié)約電量(810-236.3)×365=21萬度。 副井絞車運行方式優(yōu)化后每年可節(jié)約電費15+21=36萬元

(3)有利于延長設(shè)備使用壽命。首先是絞車電機(jī)的壽命延長。由于勵磁電流的降低，絞車電機(jī)發(fā)熱量減小，減慢了絞車電機(jī)的絕緣老。其次是勵磁變壓器的壽命延長。由于勵磁電流的降低，勵磁變壓器發(fā)熱量減小，減慢了勵磁變壓器的絕緣老。再次是絞車?yán)鋮s風(fēng)機(jī)的壽命延長。由于絞車?yán)鋮s風(fēng)機(jī)開啟時間大幅度降低，絞車?yán)鋮s風(fēng)機(jī)運轉(zhuǎn)部件的磨損大幅度下降和冷卻風(fēng)機(jī)電機(jī)溫度大幅度下降，減慢了風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動部位的磨損速度和風(fēng)機(jī)電機(jī)絕緣老化。副井絞車勵磁運行方式優(yōu)化后的效果見附圖1所示。

作者簡介:楊記根(1982—),男,許廠煤礦機(jī)電分區(qū)技術(shù)員,助理工程師職稱。