山东能源新汶矿业集团伊犁新矿煤业有限责任公司 新疆伊宁 835000
摘要:在煤矿地下开采过程中,矿井提升机是重要的辅助运输设备,其主要负责人员、材料和煤炭的运输。在矿井提升机运行过程中,需要频繁地启动、调速和停止,因此,对矿井提升机的运行状态进行准确控制显得十分重要提升机调速最简单的方式就是采用转子串电阻,这种调速方式会浪费大量的电能,而且提升机会因为要承受较大的冲击而造成钢丝绳断裂。随着变频技术的成熟,变频设备的成本越来越低,矿井提升机开始逐渐采用变频调速控制。提升机使用变频调速能带来良好的提升性能,使用维护较为简单,效率提升也较为明显。采用技术含量较高的变频调速替代原来的串电阻调速,克服了原调速方式的诸多缺点,保证了矿井提升中的安全,同时也取得了良好的节能效果。
关键词:变频技术;煤矿节能;技术
引言
随着我国对环境保护重视力度的加大,国内针对矿产开发行业的要求也更加严格,不仅有严格的审核制度,同时开发与治理的协调政策更是给矿产开发企业带来了巨大的压力。这些环境保护政策对于我国的可持续发展有着巨大的好处,不仅能够倒逼企业提高开采效率,同时还能够降低对周围环境带来的污染,对于产业结构调整和人民生活水平的提升有着巨大的帮助。但是,在这个过程中,矿产开采企业也面临着结构调整和转型的压力,必须在保证规范开采的过程中进一步降低开采成本。这些问题在煤炭开采企业上表现最为明显,我国煤炭开采企业众多,如果无法降低开采成本,那么在激烈的市场竞争中将难以获得足够的发展空间。而开采过程中除了设备成本之外,最大的成本压力便是耗电量。开采过程中机电设备大多数不间断工作,其耗电量之大或许很难想象。所以,要想提升企业的利润率,必须发展节能技术。本文针对煤矿开采过程中的变频节能技术进行了分析,同时针对该技术的推广和使用给出了相应的建议。
1变频节能技术相关概述
通常情况下,交流变频调速器是变频技术中的核心部分,即人们常说的变频器。实际上,变频一般是指将常规的工频电源按照一定的方式转化成另一频率的电能,以此来达到节能降耗的目的。该过程主要是借助半导体器件的改变来确保转换工作的顺利进行。其中,借助变频技术的关键是达到节能降耗目的。在某些特定的情况中,就可以使用变频技术来实现减少电能消耗的40%以上。除此之外,在泵类机械、风机中应用变频技术,不仅能够达到50%的节能效果,而且还可以在负载调速中达到预期的节能效果。
2变频节能技术在煤矿企业的应用现状
煤矿企业是一个较为特殊的行业,在该行业中,相比于开采成本,企业更加重视工程安全。而变频节能技术在煤矿开采过程中的应用相对较少,所以煤矿企业并没有轻易的引入变频节能设备。但是随着现代科技的不断发展和成熟,一些煤矿企业也开始尝试该技术的推广和使用。在这些设备应用了变频技术之后,不仅能够大大节省开采能耗,同时还在很大程度上改善了设备运行的性能,机电设备的使用效率得到了明显的提升。另外,采用变频节能技术之后,相应的设备无需一直工作在额定状态中,降低了对设备的损耗,减少了人工维护和保养的成本,这也是变频技术能够得到推广的主要原因之一。
3变频节能技术在煤矿企业应用的建议
3.1在提升机中实现对变频控制技术的应用
在煤矿机电设备当中,提升机作为一种运输机电设备。在传统的机械设备当中,利用技术的特定功能,在金属进组当中接入电动机,并使用开关键进行对线路的接触和切除,通过改变电阻来实现对提升机的调速工作进行。要想让传统提升机正常运行,所需要运用的电能消耗相对较大,同时还会给零部件造成很大程度上的磨损,且机械在实际维修当中具有很大的困难。提升机作为一种煤矿机电设备,具有较高的危险性。
一旦发生安全事故,为煤矿企业的成本带来更大的影响,直接会造成很大的经济损失。在煤矿提升机的设备升级中,通过对变频控制技术的应用,能够有效实现对设备运行的状态的控制,提高提升机在实际应用中的节能效果。除此之外,也有效加强了提升机在维修过程中的便捷性和便利性,有效提高了提升机的使用寿命。通过在提升机中对变频技术的应用,有效实现对煤矿机电设备的防护,进一步促进我国煤矿企业中,经济效益与社会效益二者之间的共同提升。
3.2在胶带运输机当中的应用
对于井下采煤体系来说,胶带运输机的应用主要是为了提高煤矿工程在生产过程中的安全性,并且还能对相关的工作人员起到人身安全的保障作用。在煤矿开采过程中应用胶带运输机,还能解放劳动力,让工作人员进行更具有复杂度和难度的生产,这样就可以有效的提高生产的效率。对于简单的工作来说,机器就可以完全代替人力,还不需要休息,这样就会在很大程度上降低生产的成本。从另一个角度来看,这样也可以提高工作人员的工作效率,并且还能避免因工作人员操作错误而发生的安全事故。在胶带运输机进行运行的过程中,需要利用液压耦合器来起到启动的作用,但是这种方法就会耗费大量的能源,并且还会影响到胶带运输机的磨损,降低机器的使用年限。胶带传输机在长期磨损下还会导断裂,也会产生资源的浪费。但是,应用变频节能技术就可以通过降低启动过程中的电流波从而实现降低能源消耗的功能。除此之外,当电流波有效降低后,还能有效降低惯性冲击和机械热能,从而提高能源的转换效率。
3.3变频节能技术在煤矿流体负荷设备上的应用
在流体负荷设施中应用变频技术主要是对泵和风机进行变频调速。变频调速技术在风机中的应用逐渐增加,且科研人员专门研发出了适合煤矿开采特殊环境的变频调速设备。风机经过改造后,其实际运行转速显著比改造前小,而改造前前导器半关闭的风压、风量是改造后风机实际运行输出功率的3倍,这种性能更适宜应用在煤矿开采工作中,极大地节约电能。在给液用泵、矿区给水中应用变频节能技术后,能够很好的对该设备进行变频调速,加强了生产工艺系统的控制力度,提高了控制的灵活性,有利于产品质量的提高。
3.4在通风设备中的应用
在进行煤矿开采过程中,由于长时间在井下进行工作,因此作业的环境通风效果较差,当工作人员长期在这种环境下工作就需要利用到有效的通风设备,这是非常重要的工作内容。由于通过设备运行时间较长,并且还需要消耗大量的能源来确保设备的运行,在煤矿开采过程中就属于高耗能设备。因此,为了降低通风设备在运行过程中的耗能,就需要利用变频节能技术来替代传统通风设备中存在的不足。并且,企业也要逐渐认识到变频节能技术在煤矿开采过程中的重要性。将变频节能技术和通风设备进行有效融合,还能进一步提高设备的灵活性,实现节能环保的目的。
结束语
变频调速技术在煤矿行业中的风机和空压机上的应用,符合我国可持续发展战略,也能促进我国环保事业的发展。进入21世纪后,全世界都面临能源短缺的问题,如何在节省能源的前提下,还能良好地发展经济,这是所有国家思考的核心。因此,大力发展变频调速技术,能够促进我国煤矿开采事业的智能化发展,降低煤矿开采过程中产生的环境污染,从而为经济发展提供更多的环境效益。
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