變頻節能技術在煤礦機電設備中的具體應用

尹承柱

山東能源肥礦集團梁寶寺煤礦 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。但是由于煤礦機電設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以及生產成本的提高。因此,必須要加強對煤礦機電設備的性能的優化,減少設備故障發生的概率,應用變頻節能技術降低設備運行過程中的能源消耗,優化整體的工作性能,保證煤礦生產能夠安全、合理、穩定、持續的生產。

1 煤礦機電設備對變頻節能技術應用作用和原理

1.1 煤礦機電設備對變頻節能技術的應用作用 煤礦機電設備的實際應用過程中,在變頻節能技術的應用方面能發揮其積極作用,該技術的應用能對機電設備的電流頻率進行有效的調整,從而能有效降低設備的運用當中對電能的消耗,最大程度的降低能源的效率量實現節能的目標。變頻節能技術的應用是在變頻器設備的應用下實現的,設備包含的部件比較多樣,采用改變設備運轉速度的方式,實現節能的效果。總的李碩,煤礦機電設備在應用變頻節能技術方面能有效降低能耗的消耗,促進煤炭生產行業的高效發展。在變頻節能技術的應用下能有助于提升機電設備運行的穩定性,最大程度減少機電設備長時間運行造成的設備損耗的現象。

1.2 煤礦機電設備對變頻節能技術的應用原理 煤礦機電設備當中應用變頻節能技術,能夠有助于提升機電設備的整體運行質量和效率。在實際的運行當中,變頻節能技術通過多種信息技術的應用,變頻器是重要的設備內容。技術在裝置當中的應用對電流形式會發生轉變,電流的頻率也會因此而發生變化,改編的時候不消耗能源,設備也能夠收到控制。變頻器的使用時候,對電流會實施轉變,轉變內容是直流電向交流電發生轉變,交流電會繼續的進行轉變,電流形式沒有變化,而頻率出現了變化。機電設備對交流電頻率的要求是不同的,變頻節能技術的科學應用下,就能通過相應設備以及電路起到維護作用,保障設備的安全穩定運行。

2 變頻節能技術在煤礦機電設備中的具體應用

2.1 應用于皮帶輸送機 皮帶輸送機一般會長時間保持工作狀態,特別是在無負荷狀態下,皮帶運送機仍然會長期保持運轉狀態,這就導致該過程中的電能損耗逐漸增加。同時,由于皮帶輸送機的軟啟動裝置與普通裝置之間存在一定差異,操作不當可能會導致其運行過程中出現皮帶斷裂等故障問題,將會嚴重影響煤炭輸送質量,煤炭生產成本也會進一步增加。最后,在皮帶運輸機運輸的煤炭重量超過荷載時,皮帶輸送機仍處于運轉狀態,將會增大對設備的磨損,影響其后續工作的工作質量。通過應用變頻技術來開展后續工作,電機啟動時的電流值明顯下降,出現電流沖擊等問題的幾率大大降低,可以實現對設備更好地維護,對延長設備的使用壽命等也具有重要意義。另一方面,在設備運行過程中,其轉速與以往相比明顯降低,產生的電力損耗也會大大減少。監控設備還會根據監控數據來引導調整皮帶輸送機的運行狀態,當發現設備處于超負荷運行狀態以及低負荷運行狀態時,可以及時協調變頻器等對皮帶輸送機的運行狀態進行調整,同時向工作人員發出警報,工作人員再進行進一步的調控,使得設備可以保持相對恒定的運行狀態。

2.2 變頻節能技術在煤礦通風設備中的應用 通風機主要負責煤礦生產的井下通風,由于煤礦作業主要是在地下操作,因而,通風機的運行效能,關乎生產人員的生命安全與工作效率。一旦通風機出現使用故障,就會給煤礦的生產帶來比較嚴重的影響。大型通風機故障還會造成企業停產、井下事故等嚴重的問題。因而,大多數煤礦企業的通風機都是全天運行,這導致通風機消耗的電能巨大。煤礦原有工作方式為全年12月,每月30d工作制,通風機的功率一般在500－1000k W,一般來說,通風機的電能消耗可以占到煤礦生產電能消耗的20%以上。運用變頻節能技術,可以對煤礦通風機進行以下改進：如表1所示,煤礦企業在高產高效工作面的推廣之后,應用及國家法定假日制的實行,粗略計算每年約有休息時間T＝2400h,通風機的裝機容量按照1000k W 計算,工業電費m 按0.3 元/k Wh計算,保安風量按常規的85%考慮,可以看出,使用變頻節能技術的通風機,電能消耗量大大下降,整體下降比例為27.27%。從這個數據上來看,變頻節能技術能夠有效調整通風機的調轉速度,提高通風機的整體運行效能。

表1 變頻通風機節能情況表

2.3 變頻節能技術在煤礦采煤機設備中的應用 煤礦采煤機,是煤礦的主要作業工具之一,是采煤工人的主要工作助手。采煤機的運行效率,直接決定了煤礦的生產效率,也與采煤工作人員的績效薪酬相關。采煤機承受的機械應力較大,在工作中需要反復重復一條采煤動線,使用的環境濕度較大、溫度較低、常有腐蝕性氣體和液體。因而,在煤礦的實際生產過程中,采煤機也是故障率比較高的一種機電設備,而且一旦發生故障,就會對工作人員的生命安全造成比較嚴重的威脅,釀成比較嚴重的生產安全事故。當前變頻節能技術的推廣應用,充分考慮了采煤機的特殊性,對采煤機進行了系統化的升級改造：①技術人員基于現有的變頻器,在采煤機中加裝了數控軟件,提高了變頻器對采煤機采掘速度調整的質量,使采煤作業更加有針對性,采挖的效率更高。②變頻節能技術降低了采煤機電阻損壞的概率,降低了采煤機的維修費用。③技術人員不斷進行產品研發與升級,研制出的新型采煤變頻器,能夠有效提高采煤機對變頻器的兼容性,將傳統的“一拖二”系統簡化為“一拖一”系統,提高了采煤機的有效性。

結束語

綜上所述,變頻節能技術的應用,能夠調節煤礦機電設備的用電狀況,緩解當前煤礦生產中能源消耗量大的現象。從本文的分析可知,研究變頻節能技術在煤礦機電設備中的應用,有助于煤礦機電設備管理人員,從問題的角度出發,對現有的機電設備運行方式進行改進,發現當前設備運行管理中存在的不足。因此,煤礦工作人員,要加強對變頻技術的理論學習,并在設備管理實踐中,探索優化設備節能效率的方式。