煤礦機(jī)電設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)探析
時(shí)間:2022-06-24 10:53:04
導(dǎo)語:煤礦機(jī)電設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)探析一文來源于網(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。
摘要:變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛,可以通過智能變頻來調(diào)節(jié)運(yùn)行功率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。簡要分析煤礦機(jī)電設(shè)備中的變頻節(jié)能技術(shù)。
關(guān)鍵詞:煤礦;機(jī)電設(shè)備;變頻節(jié)能;應(yīng)用
在我國工業(yè)化的進(jìn)程中,煤礦資源起到了至關(guān)重要的作用,當(dāng)前我國的煤礦需求量與日俱增,用于煤礦開采的電能也逐漸增多。在煤礦開采中,需要很多的機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)煤礦的開采和清潔,由于當(dāng)前我國提出了可持續(xù)發(fā)展的理念,在這些設(shè)備的運(yùn)行中,要采取節(jié)能技術(shù)對其進(jìn)行優(yōu)化,降低能耗,這樣可以大大降低煤礦開采中耗用的電能。為了響應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展的理念,節(jié)約資源,要在煤礦開采中做好規(guī)劃,節(jié)約用電,利用變頻節(jié)能技術(shù)對煤礦機(jī)電設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化,在保障煤礦開采效率的同時(shí),盡可能降低電能的消耗,這樣才符合我國可持續(xù)發(fā)展的理念,促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
1煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)的重要作用和現(xiàn)狀
1.1煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)的作用。在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)可以按照實(shí)際的情況調(diào)整工作效率,降低機(jī)電設(shè)備耗用的電能。其工作的基本原理是:通過交流電的周期進(jìn)行固定模式的頻率更換,在實(shí)際的工作中可以根據(jù)各機(jī)電設(shè)備的工作內(nèi)容和工作負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)前我國提出了可持續(xù)發(fā)展的理念,在各行各業(yè)中都要應(yīng)用此技術(shù),在煤礦開采中各種機(jī)電設(shè)備耗用的電能較多,通過變頻運(yùn)行可以有效降低電能消耗,降低企業(yè)成本,促進(jìn)煤礦開采行業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展之路。1.2煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀。隨著我國工業(yè)化的不斷發(fā)展,煤礦的需求量越來越高,煤礦開采中耗用的電能一直居高不下,為了解決這種耗能高的情況,在我國煤礦產(chǎn)業(yè)開始應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)于機(jī)電設(shè)備中,當(dāng)前主要在采煤機(jī)、提升機(jī)、風(fēng)機(jī)及皮帶機(jī)中應(yīng)用了變頻節(jié)能技術(shù)。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,用于煤礦開采的電能已經(jīng)有所下降,基于這種形勢,工作人員要深入研究變頻技術(shù)的應(yīng)用,在保證煤礦開采效率和質(zhì)量的情況下,大幅降低煤礦開采耗用的電能,促進(jìn)我國煤礦開采行業(yè)走上環(huán)保節(jié)能之路。
2煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的原理
當(dāng)前,在我國煤礦開采行業(yè)中主要在采煤機(jī)、提升機(jī)和皮帶機(jī)中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù),其工作的基本原理是:基于交流電的固定周期模式來改變設(shè)備的運(yùn)行功率,在變頻模式的基礎(chǔ)上,引入智能化電氣系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智能變頻,例如機(jī)電設(shè)備在空載運(yùn)行時(shí),設(shè)備可以馬上將功率降到最低,這樣可以降低運(yùn)行耗用的電能;一旦設(shè)備滿載運(yùn)行或者持續(xù)高峰作業(yè),設(shè)備可以將功率調(diào)至最高,這樣既可以保證采煤效率,又可以降低能源消耗,是當(dāng)前我國煤礦開采行業(yè)中較為重要的研究內(nèi)容。通過在機(jī)電設(shè)備中合理地應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù),還可以實(shí)現(xiàn)智能化的操作,節(jié)約成本、解放勞動(dòng)力,提升采煤過程的安全性和智能性,更好地促進(jìn)我國煤礦開采行業(yè)的發(fā)展。
3變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用分析
在將變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到煤礦機(jī)電設(shè)備中時(shí),最為重要的問題是如何根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行情況來調(diào)整實(shí)際的功率,具體的情況要根據(jù)各種不同的機(jī)電設(shè)備進(jìn)行分析,如采煤機(jī)、風(fēng)機(jī)、提升機(jī)和皮帶機(jī)等。下面具體介紹變頻節(jié)能技術(shù)在這些機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用。3.1變頻節(jié)能采煤機(jī)的整體應(yīng)用。采煤機(jī)作為煤礦開采中的重要設(shè)備,涉及到了電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及機(jī)械系統(tǒng),將變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到采煤機(jī)系統(tǒng)中,可以從這3個(gè)方面降低電能消耗。采煤機(jī)按組成劃分可以分為切割部、裝載系統(tǒng)、行走裝置及其他控制系統(tǒng)組成:對于切割裝置來說,不同的工作面可以調(diào)設(shè)不同的功率,如果工作面較大時(shí)可以使用最大功率進(jìn)行切割采煤,這樣能快速地將大工作面下的煤礦采入裝載系統(tǒng),工作面較小時(shí)可以適當(dāng)降低切割工作面,節(jié)約電能;對于裝載系統(tǒng)來說,要根據(jù)采煤的量來調(diào)整其運(yùn)行功率,使得裝載速度與采煤速度相匹配;對于行走裝置來說,采煤時(shí)和行走時(shí)的牽引力大小不同,所以行走裝置的頻率也應(yīng)該進(jìn)行變頻調(diào)節(jié),在保證足夠牽引力的情況下盡量降低電能消耗。通過變頻節(jié)能技術(shù)的合理應(yīng)用,可以提升整個(gè)采煤機(jī)的節(jié)能降耗,避免設(shè)備長時(shí)間滿負(fù)荷運(yùn)行,延長設(shè)備使用壽命。3.2變頻節(jié)能技術(shù)在風(fēng)機(jī)設(shè)備中的應(yīng)用分析。在煤礦開采過程中,由于礦井下存在大量的有害氣體,需要長時(shí)間對礦井進(jìn)行鼓風(fēng)稀釋有害氣體,如瓦斯等易燃易爆氣體。一般礦井下用風(fēng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行換氣操作,隨著煤礦開采階段的不同,煤礦內(nèi)氣體質(zhì)量也有所不同,所以需要在風(fēng)機(jī)設(shè)備中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù),既能保證空氣安全采煤的要求,又能減緩風(fēng)機(jī)設(shè)備的壓力,在空氣質(zhì)量達(dá)到要求或者沒有大量瓦斯氣體時(shí),風(fēng)機(jī)可以停止操作,這樣可以顯著降低風(fēng)機(jī)設(shè)備消耗的電能。在這個(gè)過程中,需要將空氣檢測設(shè)備和變頻風(fēng)機(jī)結(jié)合在一起,這樣風(fēng)機(jī)可以根據(jù)空氣的質(zhì)量情況自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行模式,只要井內(nèi)空氣質(zhì)量滿足要求,風(fēng)機(jī)就可以停止運(yùn)行。當(dāng)前這種技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)比較成熟,在我國礦井內(nèi)應(yīng)用較為廣泛。3.3變頻節(jié)能技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用。在煤礦開采中,對于礦井類型的礦山,主要是依靠煤礦提升機(jī)來將地底的煤礦提升到地面,然后進(jìn)行下一步的加工。為了保證煤礦開采的效率,要保證設(shè)備不間斷運(yùn)行,但是設(shè)備在提升過程中,空載和滿載都會(huì)消耗電能,為了解決這個(gè)問題,煤礦企業(yè)在提升機(jī)中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù),結(jié)合智能化操作平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)空載和滿載不同的功率,這樣既能保證設(shè)備運(yùn)行的效率,又能顯著降低電能,在我國的煤礦開采行業(yè)中應(yīng)用較為廣泛。當(dāng)前較常見的提升機(jī)型號(hào)為JD-BP32-185P,其應(yīng)用已經(jīng)較為成熟,運(yùn)行比較穩(wěn)定,節(jié)能效果較好。3.4皮帶機(jī)的綜合應(yīng)用分析。由于皮帶運(yùn)輸機(jī)可以源源不斷地將礦山中的煤礦運(yùn)到地面,但是皮帶的荷載是變動(dòng)的,而設(shè)備長時(shí)間的運(yùn)行耗用的電能較大,可以通過變頻技術(shù)對皮帶機(jī)進(jìn)行變頻設(shè)定,這樣可以基于皮帶機(jī)上的荷載進(jìn)行變頻運(yùn)行,可以顯著降低電能消耗。同時(shí),由于變頻技術(shù)可以避免設(shè)備長時(shí)間的滿負(fù)荷運(yùn)行,可以降低設(shè)備損耗,延長設(shè)備的使用壽命,這使得變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用更加廣泛。3.5變頻節(jié)能調(diào)節(jié)下的負(fù)載荷設(shè)備應(yīng)用。在變頻負(fù)載荷的技術(shù)應(yīng)用下,依照風(fēng)機(jī)、泵的變頻調(diào)速過程,重視風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)的整體應(yīng)用普遍操作。逐步加強(qiáng)變頻調(diào)速設(shè)備的研發(fā),加強(qiáng)煤礦特殊采集環(huán)境下的變頻設(shè)備操作。按照風(fēng)機(jī)運(yùn)行的轉(zhuǎn)速操作,逐步改造調(diào)整,提高整體性能。在改造前,需要對風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況進(jìn)行分析,調(diào)整風(fēng)壓、風(fēng)量,改造后的輸出功率是原始數(shù)據(jù)的3倍,在很大程度上節(jié)約了電能資源模式水平。在水泵控制調(diào)節(jié)下,需要對設(shè)備進(jìn)行變頻調(diào)速節(jié)能處理。根據(jù)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的實(shí)際控制構(gòu)成,調(diào)整產(chǎn)品質(zhì)量過程中的靈活度,加強(qiáng)變頻節(jié)能技術(shù)下水泵的靈活運(yùn)用,逐步減少平滑、減速的時(shí)間,調(diào)整外部環(huán)境的受限水平。依據(jù)井下的液體位置高度,對水泵的空轉(zhuǎn)時(shí)間進(jìn)行壓縮,在很大程度上降低了排水泵的停止時(shí)間,調(diào)和電能的消耗、設(shè)備的損耗,提升整體生產(chǎn)效益綜合建設(shè)水平。
4煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)的維護(hù)對策分析
為了進(jìn)一步保證煤礦開采的效率和質(zhì)量,要采取有效措施保證機(jī)電設(shè)備的正常運(yùn)行,尤其是在設(shè)備中引入變頻節(jié)能技術(shù)之后,要根據(jù)具體的設(shè)備型號(hào)和實(shí)際運(yùn)行情況,加強(qiáng)對設(shè)備的維護(hù),在設(shè)備安裝前合理調(diào)試,保證變頻技術(shù)的合理應(yīng)用;在設(shè)備運(yùn)行過程中要加強(qiáng)巡視,確保設(shè)備能正常工作,提升設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。結(jié)合個(gè)人的工作經(jīng)驗(yàn),簡要提出了以下兩個(gè)維護(hù)對策。4.1完善煤礦機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理制度。煤礦開采企業(yè)要健全設(shè)備維護(hù)管理制度,要根據(jù)設(shè)備的功能成立不同的部門進(jìn)行工作落實(shí)。技術(shù)研發(fā)部門負(fù)責(zé)對于機(jī)電設(shè)備的技術(shù)更新,能更好地將變頻技術(shù)應(yīng)用到設(shè)備中,并在日常的巡視工作中認(rèn)真檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備可能存在的技術(shù)問題;設(shè)備維修部門要負(fù)責(zé)對機(jī)電設(shè)備的日常維護(hù)和保養(yǎng),及時(shí)消除機(jī)電設(shè)備存在的安全隱患,要檢查其變頻工作是否正常,針對可能出現(xiàn)的變頻異常情況要及時(shí)解決。要提升自身的專業(yè)水平,熟悉可能出現(xiàn)的設(shè)備故障情況和解決辦法,及時(shí)采取措施恢復(fù)機(jī)電設(shè)備的正常使用,這樣才能確保變頻技術(shù)在機(jī)電設(shè)備中的合理應(yīng)用,提高機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。4.2重視變頻節(jié)能技術(shù)和機(jī)電設(shè)備的更新。當(dāng)前,我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速,技術(shù)更新速度較快,設(shè)備的升級(jí)也較快。礦山企業(yè)要重視變頻節(jié)能技術(shù)的更新,及時(shí)更換老舊設(shè)備,這樣既符合當(dāng)前國家的發(fā)展趨勢,又能更好地將節(jié)能變頻應(yīng)用到煤礦開采機(jī)電設(shè)備。在實(shí)際應(yīng)用中,新的節(jié)能變頻技術(shù)可以保持更多的優(yōu)點(diǎn)、改善以往的缺點(diǎn),提高變頻的兼容性,使得其應(yīng)用更為穩(wěn)定。通過新技術(shù)和新設(shè)備的綜合運(yùn)用,可以提升整個(gè)煤礦機(jī)電設(shè)備的工作效率。
5結(jié)束語
綜上所述,當(dāng)前我國對于煤礦資源的需求量越來越大,而煤礦開采中涉及到很多的機(jī)電設(shè)備,耗用的電能較大,為了妥善解決發(fā)展與能源之間的關(guān)系,深入研究變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用是未來的方向。當(dāng)前變頻技術(shù)在我國煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用尚在起步階段,但是已經(jīng)初見效果。因此為了更好地提升煤礦開采的效率,降低煤礦開采成本和能耗,一定要深入研究變頻節(jié)能技術(shù),基于其基本工作原理,提升整個(gè)采礦系統(tǒng)的節(jié)能性和智能性,促進(jìn)我國煤礦開采行業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]張小靜.變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用分析[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2019(7):138-139.
[2]劉杰.變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用[J].陜西煤炭,2019(2):177-182.
[3]張立文.變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用探析[J].中國設(shè)備工程,2017(24):213-215.
[4]張正斌.試論煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻技術(shù)的運(yùn)用[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2012,12(17):111-112.
[5]于淑珍.探討我國煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2013,10(14):120-121.
[6]劉學(xué)偉.變頻技術(shù)的使用原理及在煤礦機(jī)電設(shè)備中的運(yùn)用研究[J].數(shù)字化用戶,2014(18):135-136.
作者:張永剛 單位:山西煤炭運(yùn)銷集團(tuán)蒲縣昊興塬煤業(yè)有限公司