導(dǎo)語(yǔ)：港口皮帶機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1港口皮帶機(jī)系統(tǒng)的組成和能源消耗

1.1皮帶機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成

目前典型的港口皮帶機(jī)系統(tǒng)大體由兩大部分組成，包括監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)系統(tǒng)，集電氣自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)控制、通訊技術(shù)等技術(shù)于一體，但其控制系統(tǒng)所消耗的低壓電能遠(yuǎn)不及現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)系統(tǒng)所消耗的高壓電能。這些高壓能耗主要來(lái)源于皮帶機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)單元，港口皮帶機(jī)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)單元一般采用異步電動(dòng)機(jī)，其價(jià)格便宜、運(yùn)行可靠，得到廣泛應(yīng)用，但是其調(diào)速差、動(dòng)率因數(shù)低、啟動(dòng)電流大等問(wèn)題造成了電能的大量損耗，因此想要解決皮帶機(jī)系統(tǒng)能耗過(guò)大的問(wèn)題，其根本在于解決電動(dòng)機(jī)的能耗浪費(fèi)問(wèn)題。

1.2電動(dòng)機(jī)能耗的現(xiàn)狀

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，電動(dòng)機(jī)是用電量最大的終端用能設(shè)備，目前我國(guó)電機(jī)每年總耗電量約3萬(wàn)億千瓦時(shí)，電機(jī)耗電占全社會(huì)用電總量的64%、工業(yè)用電的75%。統(tǒng)計(jì)顯示，我國(guó)電機(jī)系統(tǒng)（電機(jī)與拖動(dòng)設(shè)備)運(yùn)行效率比國(guó)外低10%～20%。據(jù)估算，我國(guó)電機(jī)效率每提高1%，每年可節(jié)約用電量260多億千瓦時(shí)；假設(shè)我國(guó)電機(jī)效率提升了5%～8%，則每年節(jié)約的電量相當(dāng)于2～3個(gè)三峽電站的發(fā)電量。我國(guó)推出的《節(jié)能中長(zhǎng)期規(guī)劃》，已經(jīng)將電機(jī)節(jié)能列入重點(diǎn)工程，這一舉措對(duì)皮帶機(jī)傳輸系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的深入研究起到了很大的促進(jìn)作用。

2皮帶機(jī)效率低的原因

由以上數(shù)據(jù)可知，皮帶機(jī)系統(tǒng)的主要能耗部件為電動(dòng)機(jī)，因此造成港口皮帶機(jī)系統(tǒng)效率低下的主要原因是電動(dòng)機(jī)效率低下。根據(jù)電機(jī)學(xué)原理，異步電動(dòng)機(jī)在沒(méi)有變頻調(diào)節(jié)下進(jìn)行啟動(dòng)，轉(zhuǎn)矩特性與負(fù)荷特性會(huì)造成“小馬拉大車”或者“大馬拉小車”的現(xiàn)象。在港口建設(shè)初期，根據(jù)設(shè)計(jì)的年吞吐量選定電機(jī)的額定功率，一般按照皮帶機(jī)所能承受的最大運(yùn)輸量來(lái)計(jì)算，但是考慮到皮帶沿線長(zhǎng)、阻力大，因此至少需要考慮20%的功率富余量。當(dāng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)時(shí)遇到空載或輕載情況時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的能耗浪費(fèi)。當(dāng)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)時(shí)遇到重載或超載現(xiàn)象時(shí)，便會(huì)使得負(fù)荷大于轉(zhuǎn)矩，電機(jī)難以啟動(dòng)，甚至造成電流過(guò)大燒毀電機(jī)現(xiàn)象，然而當(dāng)皮帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，又會(huì)使得負(fù)荷功率低于電機(jī)功率，進(jìn)入輕載狀態(tài)，再一次造成電能浪費(fèi)，并且受現(xiàn)場(chǎng)各大機(jī)作業(yè)影響，出現(xiàn)負(fù)載變化不均，都會(huì)導(dǎo)致電能浪費(fèi)的現(xiàn)象。此外，電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)降低不僅影響自身效率，同時(shí)會(huì)吸收電網(wǎng)的無(wú)功功率，增加了供電線路不必要的損耗。

3港口皮帶機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究

3.1震動(dòng)給料器及流量控制器

在煤炭運(yùn)輸港口，對(duì)于皮帶機(jī)系統(tǒng)，會(huì)經(jīng)常遇到煤炭在皮帶沿線上分布不均勻的情況，這會(huì)造成運(yùn)輸過(guò)程負(fù)載大小的不斷變化，進(jìn)而也會(huì)造成驅(qū)動(dòng)單元能耗的增加。因此如果能提高煤炭在皮帶上分布的連續(xù)性和均勻性，則會(huì)降低電能的消耗。目前，港口翻車機(jī)房通常使用的振動(dòng)給料器正是確保通過(guò)翻車機(jī)房的煤炭能夠均勻的落到皮帶上。但是在取料機(jī)上還缺乏此類設(shè)備，同時(shí)如果能在皮帶沿線上使用類似的自動(dòng)控制技術(shù)，通過(guò)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的情況不斷調(diào)整，準(zhǔn)確地控制煤炭翻卸量或取料量，使翻車系統(tǒng)到裝船系統(tǒng)達(dá)到閉環(huán)控制，將會(huì)明顯提升整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)還有效地降低了皮帶機(jī)傳輸系統(tǒng)的耗電量。

3.2增減電機(jī)運(yùn)行技術(shù)

近年來(lái)，在皮帶機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)改造中，增減電機(jī)運(yùn)行技術(shù)也日益成熟，成為一種新技術(shù)被推廣使用。這項(xiàng)技術(shù)適用在多臺(tái)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置的系統(tǒng)中，其核心原理就是根據(jù)皮帶機(jī)所承載負(fù)荷的變化準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地自動(dòng)投入或切除驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的個(gè)數(shù)?，F(xiàn)在的煤炭港口皮帶機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都由幾臺(tái)電機(jī)組成，所以這種技術(shù)特別適用于額定功率較大的煤炭運(yùn)輸港口的皮帶機(jī)系統(tǒng)。煤炭港口的皮帶機(jī)傳輸系統(tǒng)作業(yè)時(shí)，皮帶機(jī)小負(fù)荷甚至空載運(yùn)行的情況經(jīng)常發(fā)生，輕載和空載時(shí)，多臺(tái)電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)，各電機(jī)都處于低效率運(yùn)行狀態(tài)。采用“增減電機(jī)技術(shù)”根據(jù)負(fù)荷的變化實(shí)時(shí)改變運(yùn)行電機(jī)的數(shù)量，使電動(dòng)機(jī)輸出功率與負(fù)載匹配最優(yōu)化，可以有效避免這一情況的發(fā)生?！霸鰷p電機(jī)技術(shù)”的研究重點(diǎn)在于投入或切除電機(jī)的檢測(cè)方法。電機(jī)電流檢測(cè)和位置檢測(cè)是港口技術(shù)工作人員較為青睞也比較成熟的檢測(cè)方法。根據(jù)電機(jī)學(xué)原理，異步電機(jī)工作電流正比于負(fù)載轉(zhuǎn)矩。據(jù)此，通過(guò)檢測(cè)電機(jī)電流可以間接地檢測(cè)出皮帶機(jī)實(shí)際的負(fù)荷大小，將檢測(cè)電流數(shù)據(jù)與電機(jī)額定電流數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，制定電流數(shù)據(jù)表，并劃分區(qū)間，不同區(qū)間采用最優(yōu)的電機(jī)數(shù)量。位置檢測(cè)是指在堆場(chǎng)中根據(jù)堆、取料機(jī)的行走位置編碼器確定堆取料機(jī)位于堆場(chǎng)的位置來(lái)確定皮帶機(jī)系統(tǒng)工作長(zhǎng)度，當(dāng)堆、取料機(jī)位置靠近BH或BJ皮帶沿線時(shí)，尾車所連接的皮帶沿線到轉(zhuǎn)接塔的距離較近，煤炭在皮帶機(jī)上所形成的負(fù)荷相對(duì)較小，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可不必滿功率運(yùn)行，因此可以適當(dāng)減少堆、取料機(jī)上驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)行數(shù)量，反之，當(dāng)堆、取料機(jī)遠(yuǎn)離BH或BJ皮帶沿線時(shí)，則可以適當(dāng)增加驅(qū)動(dòng)單元的運(yùn)行的數(shù)量。尤其當(dāng)取料作業(yè)開始啟動(dòng)或即將結(jié)束時(shí)，皮帶機(jī)系統(tǒng)大多數(shù)處在空載或輕載運(yùn)行，適當(dāng)增減電機(jī)運(yùn)行個(gè)數(shù)，便可以達(dá)到節(jié)能減排的目的。此方法通過(guò)手動(dòng)操作或自動(dòng)控制技術(shù)均可實(shí)現(xiàn)。

4結(jié)語(yǔ)

當(dāng)今社會(huì)，伴隨著科技與經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，環(huán)境與能源問(wèn)題也隨之而來(lái)，保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源勢(shì)在必行?！肮?jié)能降耗”已成為全球的戰(zhàn)略目標(biāo)，尤其港口這種大型耗能企業(yè)更是國(guó)家節(jié)能減排的重要戰(zhàn)略組成部分，是國(guó)家的要求，也是建設(shè)環(huán)境友好型港口，促進(jìn)港口綠色發(fā)展的必然選擇。文章在確保皮帶機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)設(shè)備與操作技術(shù)進(jìn)行改良，進(jìn)而改善港口皮帶機(jī)系統(tǒng)的能源浪費(fèi)現(xiàn)象，在一定程度上起到了節(jié)能減排的效果，同時(shí)也促進(jìn)了企業(yè)自我創(chuàng)新，最終達(dá)到了提高企業(yè)效益的目的。

作者:王越 單位:秦皇島港務(wù)集團(tuán)第七港務(wù)公司