浅谈煤矿节电技术和应用:煤矿节电
时间：2019-04-11 03:20:42 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
摘要：安全用电、节约用电是建设资源节约型社会的基本要求,煤炭行业作为用电大户,进行节点技术创新就显得尤为重要。本文从煤矿一般节电措施、主扇风机变频节电改造、压风机恒压供气变频改造、井下排水泵节电改造、提升机变频改造五个方面阐述了煤炭企业节电的有关知识。
关键词：煤矿行业 节电技术 推广应用
煤矿企业是用电量较大的企业,电费在煤炭生产成本中占有较大比重。因此,煤矿节约用电不仅对缓和我国当前电力供应紧张的状况有积极意义,可以降低煤炭的生产成本,提高煤矿的经济效益。
1、煤矿一般节电措施
(1)强化技术管理,实行计划用电。建立日用电量分析制度;实行负荷调整,降低负荷高峰;实行经济运行方式。
(2)积极推广采用节电新技术新产品。采用高效低耗的节能型供用电设备;改造现有电耗大的生产工艺与设备,采用先进工艺;改造供电系统,降低线路损耗,选用科学的供电方式;合理使用现有设备,人工提高功率因数。
(3)合理使用现有设备,充分发挥设备潜力。提高设备的效率和功率因数,这是节电的一项基本措施。它包括合理调配电动机的容量,使之在较高的负荷率(＞80%)下运行,减少空载运行时间,采用先进的调速方法等内容。在煤矿人工提高功率因数的方法一是使同步电动机过励磁运行,在该运行状态下同步电动机可向电网提供部分无功功率;二是在电网中并联电力电容器,通电后的电容器同样能给电网提供无功功率。
2、主扇风机变频节电改造
(1)存在问题。井下的通风对矿山的生产和安全起着极其重要的作用,由于煤矿随着开采的深度不断加大,主扇风机将越来越大。为了保证系统能够较长时间的正常使用,主扇风机的选型留有余量较大。在风机运转恒定的情况下。采取控制扇叶角度的措施来控制风量,矿井内夏天潮气重温度高;冬天井外气温较低通风量满足最低的排量即可。但是扇叶按照最大通风量再有一定余量确定后,基本上不再调整风机始终工作在同样的状态下不能根据实际所需风量调整运行情况,造成大量电能的浪费。
(2)解决措施和方案。主扇风机一般配备2台对流风机,我们采用一套变频节能系统,由一台节能柜控制2台电机,根据生产的具体情况手动调节扇风机的风量大小,采用调频调速控制电机,电机所消耗功率同下降,这样既能随时满足生产的风量要求,又能最大限度地节约电能节电率达斡尔族30%。
3、压风机恒压供气变频改造
3.1 存在问题
煤矿的压风机为井下设备提供动力源,对于煤矿生产起着重要作用,由于井下用气量是变化的压风机选型是抗照最大的用气量加一定余量选取,所以绝大部分时间压风机提供的压缩空气量大于实际所需用量。压风机采用加泄载的方式进行调节我们知道,加卸载控制方式使得压缩气体的压力在Pmin－Pmax之间来回变化造成以下问题:
(1)压缩空气压力超过Pmin所消耗的能量:在压力达到Pmin后,原控制方式决定其压力会继续上升直到Pmax这一过程中必将会向外界释放的更名的热从而导致能量损失另一方面高于Pmin的气体在进入气动元件前其压力需要经过减压阀减压至接近Pmin这一过程同样是一个耗能过程。
(2)卸载时调节方法不合理所消耗能量:通常情况下。当压力达到Pmax时压风机通过如下方法,来降压卸载关闭进气阀使电机处于空转状态,同时将分离卸多余的压缩空气通过放空阀放空。这种调节方法要造成很大的能量浪费。
3.2 改造措施和方案
针对原有供气控制方式存大问题,经过上述对比分析,应用变频调速技术进行恒压供气控制,采用这一方案时我们可以把管网压力作为控制对象,压力变送器YB将储气罐的压力P转变为电信号送给PID智能调节器与压力设定值PO作比较,并根据差值的大小按即定的PID控制模式进行运算,产生控制信号送变频调速器VVVF通过变频器控制电机的工作频率与转速,从而使实际压力P始终接近设定压力PO,同时该方案可增加工频与变频切换功能,并保留原有的控制和保护系统,另外,采用该方案后,空压机电机从静止到旋转工作可由变频器来启动。实现软启动,避免启动冲击电流和启动给压风机带来的机械冲击由于用气量的不断变化,气罐的压力也会变化频繁,采用变频速系统用调整电机转速的方法来调整压缩机的供气量。使气罐丙的气压始终保持在理想的状态下。由于压风机基本上属于恒转矩负载,用变频调速的方法调整供气量能使电机的输出功率基本与转速(供气量)成正比关系。
4、井下排水泵节电改造
(1)存在的问题。井下配备多台大功率水泵是很多煤矿耗电大户用电量约在矿区总电量的到1/3以上,这些泵组都不同程度存在大马拉小车现象。节电空间较大,水泵启动为直接启动对管网的冲击大对电网的冲击也大,也相应的浪费一些电能。
(2)解决措施和方案。井下有多处排水泵站。一般都是高压水泵,采用用隔爆型高压变频控制系统。,满足用户对于风机、水泵类调速节能、改善生产工艺的迫切需要。大幅度节约电能,节电率可达30%左右。
5、提升机变频改造
(1)存在问题。提升系统采用三相异步电动机,转子串电阻调速双码提升工作方式,煤矿很多井筒仍采用老井的井筒,受立井井筒尺寸的限制,又要兼顾提升井下尺寸较大的单件设备,因此,提升容器设计成了两个宽窄不同的容器;加之该提升系统还担负着人员、材料、矸石等的提升任务,提升重量每勾都有可能改变,造成了提升系统在调速控制阶段速度控制较为困难。
(2)解决措施和方案。为改善提升系统运行的安全性和实现节能降耗的目的,采用四象限变频器对绞车的拖动系统进行了技术改造。提升机变频器,采用V－F控制方式。经实测,在正立提升时,变频器输出的功率因数可达0.92以上。
6、结语
作为煤炭行业是用电大户,每一项节点措施的应用,节点技能的创新都会节省大量的电。因此,煤炭企业要根据自身特点,积极进行节点实验,同时要努力借鉴国内外的有益经验,切实将节点落到实处。
