變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用論述

劉軍

（開灤能源化工股份有限公司范各莊礦業(yè)分公司，河北 唐山 063000）

引言：國家相關(guān)部門已經(jīng)出臺了相關(guān)的政策法規(guī)，制定了與國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相適應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)，希望能夠通過統(tǒng)一的排放標(biāo)準(zhǔn)來能源的消費(fèi)量進(jìn)行控制，最終實(shí)現(xiàn)對煤炭資源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的調(diào)控和優(yōu)化，為我國能源競爭環(huán)境的公平性做好保障。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的和諧共生，采用變頻節(jié)能技術(shù)對煤礦機(jī)電設(shè)備的耗電問題進(jìn)行優(yōu)化，在保證煤礦生產(chǎn)質(zhì)量的基礎(chǔ)上降低對煤炭資源的依賴。

一、煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)用變頻節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義

將變頻節(jié)能技術(shù)切實(shí)的引用到煤礦機(jī)電設(shè)備之中所具有的現(xiàn)實(shí)意義集中表現(xiàn)在下面幾個層面：

（一）控制設(shè)備能耗

目前，我國各煤礦基本實(shí)現(xiàn)了高度自動化的生產(chǎn)作業(yè)模式。在這一背景下，煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的能耗逐漸成為煤礦企業(yè)成本的主要構(gòu)成。利用變頻節(jié)能技術(shù)更新煤礦機(jī)電設(shè)備后，設(shè)備的能耗參數(shù)可明顯降低，該技術(shù)控制能耗的作用，可為煤礦企業(yè)創(chuàng)造極大的經(jīng)濟(jì)價值。

（二）保障設(shè)備運(yùn)行安全

煤礦企業(yè)機(jī)電設(shè)備數(shù)量較多，且多數(shù)機(jī)電設(shè)備處于高頻運(yùn)行狀態(tài)。大量設(shè)備的持續(xù)高頻運(yùn)行，容易帶來故障風(fēng)險，影響設(shè)備使用壽命。將變頻節(jié)能技術(shù)合理的運(yùn)用到煤礦設(shè)備整合之中，將變頻節(jié)能技術(shù)在設(shè)備頻率調(diào)控中的作用切實(shí)的發(fā)揮出來，這樣能夠有效的額對煤礦機(jī)電設(shè)備負(fù)載超標(biāo)的問題加以緩解，保障設(shè)備的運(yùn)行安全[1]。

二、變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦設(shè)備中的應(yīng)用

（一）提升機(jī)變頻節(jié)能技術(shù)

在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中需要使用到專業(yè)的提升機(jī)設(shè)備，提升機(jī)在煤礦企業(yè)生產(chǎn)中的作用是非常巨大的，所以需要對提升機(jī)的性能加以保證，針對性安排專業(yè)人員對其進(jìn)行定期檢核和維修工作。就以往老舊模式的提升機(jī)調(diào)速情況來說，都是采用的電子轉(zhuǎn)子串電阻的控制形勢，在控制中路中會安設(shè)電阻箱，并且會配備控制電路來對串入電機(jī)轉(zhuǎn)子電阻數(shù)量加以切實(shí)的把控，這樣能夠完成對多個速度區(qū)段的把控，但是這項技術(shù)整體安全性較差，盡管能夠完成電機(jī)速度的調(diào)控，但是很多的電能往往會出現(xiàn)浪費(fèi)的情況。變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，能夠保證提升機(jī)可以在各種狀態(tài)下完成調(diào)速，再加上配套控制系統(tǒng)的輔助，可以完成對提升機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況的全面監(jiān)測，能夠在較為寬泛的速度區(qū)間內(nèi)完成對電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的調(diào)節(jié)。

（二）流體負(fù)荷變頻節(jié)能技術(shù)

就整個煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)來說，其中會設(shè)置多種不同類型的風(fēng)機(jī)水泵類設(shè)備，所以需要對這類設(shè)備進(jìn)行定期的維保工作，這樣才能確保風(fēng)機(jī)水泵設(shè)備可以長期維持在穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。以往流量控制工作都是利用閥門來實(shí)現(xiàn)控制的，借助電機(jī)恒速驅(qū)動往往會造成電能的浪費(fèi)，并且也不能實(shí)現(xiàn)對流體流量控制的目的，生產(chǎn)效率較低。利用專業(yè)的風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載變頻器，可以未完成對流體設(shè)備的速度的調(diào)節(jié)，配套控制功能可以結(jié)合生產(chǎn)需要來進(jìn)行切實(shí)的調(diào)控，驅(qū)動電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度能夠?qū)崿F(xiàn)切實(shí)的調(diào)控，驅(qū)動功率也能夠隨之降低，并且還具有過流和斷電的保護(hù)性能，可以為煤礦生產(chǎn)工作的實(shí)施給予良好的輔助，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，為社會和諧穩(wěn)定發(fā)展打下堅實(shí)的基礎(chǔ)[2]。

（三）變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦通風(fēng)設(shè)備中的應(yīng)用

在礦井作業(yè)中，通風(fēng)機(jī)是調(diào)節(jié)井下粉塵濃度、改善空氣環(huán)境質(zhì)量的重要設(shè)備。相對于其他煤礦機(jī)電設(shè)備而言，通風(fēng)機(jī)多需長期保持高頻運(yùn)行狀態(tài)。因此，通風(fēng)機(jī)運(yùn)行所產(chǎn)生的能耗在礦井生產(chǎn)作業(yè)總能耗中占據(jù)了較大的比重。將變頻節(jié)能技術(shù)與通風(fēng)機(jī)整合后，可利用通風(fēng)機(jī)的變頻功能，降低設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的能耗參數(shù)，進(jìn)而為煤礦企業(yè)的生產(chǎn)成本控制提供支持。基于節(jié)能的通風(fēng)機(jī)可行改造方案為：第一，增設(shè)變頻模式。將通風(fēng)機(jī)由定頻運(yùn)行模式改進(jìn)為變頻運(yùn)行模式。在礦井采礦作業(yè)中，結(jié)合礦井通風(fēng)量要求，動態(tài)調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率，消除高頻持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而降低通風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的能耗。第二，升級變頻調(diào)速裝置。變頻調(diào)速裝置的功能及與通風(fēng)機(jī)運(yùn)行要求的契合性，是決定通風(fēng)機(jī)能耗狀況的關(guān)鍵所在。如參照節(jié)能環(huán)保目標(biāo)的要求針對變頻調(diào)速裝置進(jìn)行升級處理，即可有效減少通風(fēng)機(jī)的能耗。例如，某礦井通風(fēng)機(jī)為單變頻器獨(dú)立控制模式，即由一臺變頻調(diào)速裝置控制一臺通風(fēng)機(jī)。在該模式下，通風(fēng)機(jī)運(yùn)行時，通風(fēng)機(jī)與變頻調(diào)速裝置同時消耗電能，其所產(chǎn)生的運(yùn)行能耗較高。經(jīng)改進(jìn)技術(shù)將變頻調(diào)速裝置改進(jìn)為多臺控制模式，即1 臺變頻調(diào)速裝置可同時控制2 臺通風(fēng)機(jī)。采用該改進(jìn)技術(shù)后，通風(fēng)機(jī)運(yùn)行能耗較改進(jìn)前降低12%左右[3]。

結(jié)語

總之，隨著社會經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用也更加廣泛，雖然還未達(dá)到國家期望的標(biāo)準(zhǔn)，但是其應(yīng)用前景比較良好。加之我國煤炭資源比較豐富，私自開采行為加重，能源的節(jié)約已經(jīng)迫在眉睫。這就需要各煤礦負(fù)責(zé)人能夠充分了解變頻節(jié)能技術(shù)，加深對新型變頻節(jié)能技術(shù)的研究，推動我國煤礦行業(yè)發(fā)展，為我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做好保障。