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淺談井下機(jī)電設(shè)備的節(jié)能措施

2016-05-06 20:32:42呂金龍
中國(guó)科技博覽 2016年11期
關(guān)鍵詞:煤礦機(jī)電節(jié)能措施設(shè)備

呂金龍

[關(guān)鍵詞]煤炭開(kāi)采要求逐漸提高,井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的單機(jī)容量和總?cè)萘恳搽S之加大。因此,為了節(jié)約井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的用電量,必須采取有效的措施對(duì)掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行節(jié)能管理。本文從以下幾個(gè)方面對(duì)煤礦機(jī)電節(jié)能進(jìn)行了闡述。

[關(guān)鍵詞]煤礦機(jī)電;設(shè)備;節(jié)能措施

中圖分類號(hào):TD63+2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)11-0025-01

隨著現(xiàn)階段可持續(xù)發(fā)展觀的廣泛普及,在“十三五”規(guī)劃中,我國(guó)已經(jīng)將煤礦行業(yè)作為重點(diǎn)的九大節(jié)能項(xiàng)目之一。在煤礦行業(yè)中,該如何的選擇有效的節(jié)能措施,是減少煤炭污染量的排放、降低掘進(jìn)機(jī)的電能損耗的重點(diǎn)問(wèn)題。要在不影響煤礦行業(yè)正常生產(chǎn)與運(yùn)作的同時(shí),合理的選擇節(jié)能措施必須要綜合性的對(duì)各個(gè)方面進(jìn)行考量。因此只有針對(duì)礦井的現(xiàn)實(shí)情況,結(jié)合實(shí)際情況,才能夠達(dá)到節(jié)能的目的。

1 保證設(shè)備選擇的科學(xué)性

掘進(jìn)機(jī)供電設(shè)備的選擇是一門(mén)藝術(shù),合理的設(shè)備選擇能夠確保采掘開(kāi)發(fā)過(guò)程中的耗電量得以降低。通過(guò)分析煤礦井下的施工環(huán)境我們可以發(fā)現(xiàn),由于其空間狹隘,瓦斯、甲烷等易燃易爆氣體含量較高,燃油設(shè)備很難真正在礦井下發(fā)揮其功效。為此,使用掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行開(kāi)采是環(huán)境驅(qū)動(dòng)的必然選擇,它不但能夠從根本上保證縮小電能消耗,還能夠確保施工過(guò)程的安全。

(1)對(duì)設(shè)備的容量進(jìn)行合理選擇。

煤礦井下挖掘工作離不開(kāi)動(dòng)力變壓器的輔助,該設(shè)備能夠保證掘進(jìn)工作的動(dòng)力,同時(shí)能夠確保能源的節(jié)約,是井下掘進(jìn)工作的主要工具。煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的選用應(yīng)該重點(diǎn)考慮設(shè)備的節(jié)能化和干式化,就算存在特殊情況,需要使用油浸式的變壓器,需要充分考慮設(shè)備的節(jié)能因素。目前市場(chǎng)上的小型煤礦以及部分非法小煤窯仍舊在使用油浸式變壓器,這類變壓器耗能高,且多數(shù)是被二次利用,所以引發(fā)了電能的大量消耗,也對(duì)施工過(guò)程造成了巨大的安全隱患。通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比煤礦掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的使用情況可以看出,節(jié)能型的KS9231型變壓器平均每年的電耗要比普通動(dòng)力變壓器節(jié)省8400千瓦時(shí)。此外,煤窯開(kāi)采過(guò)程中使用的負(fù)荷率小于30%的變壓器基本都存在空載運(yùn)行狀況,這就導(dǎo)致了大量的電能被無(wú)故浪費(fèi)。由此可知,選用電壓器時(shí)一定要考慮設(shè)備的適用范圍以及節(jié)能效果,應(yīng)用范圍廣泛的變壓器能夠有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的作用,為煤礦生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)可觀的收益。

(2)煤炭輸送機(jī)的合理選用。

煤礦井下輸送機(jī)主要以刮板式和帶式輸送為主要輸送方式,以達(dá)到將挖掘下來(lái)的煤炭傳輸?shù)街付ú课坏哪康?。?shí)踐中我們發(fā)現(xiàn),每臺(tái)SJ-80型的帶式輸送機(jī)能夠輸送800米的距離,其每一小時(shí)能夠輸送400噸的煤,與此同時(shí),每臺(tái)SGW-80T型的刮板輸送機(jī)只能輸送160米的距離,其每小時(shí)的輸送量只有150噸,由此可以看出,帶式輸送機(jī)對(duì)于提高煤礦的生產(chǎn)效率,節(jié)約電能將有很好的效果。

2 加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備的管理

想要提高電能使用效率就要在井下挖掘設(shè)備的選用上下功夫。如果在設(shè)備的使用和維修方面沒(méi)有掌握適當(dāng)?shù)某叨?,就?huì)造成電能的大幅度浪費(fèi)。為此,筆者從煤炭挖掘設(shè)備的管理和使用方面展開(kāi)了論述,以期對(duì)煤炭行業(yè)的節(jié)能減排提供一些幫助。

(1)提高掘進(jìn)機(jī)的功率。

功率因數(shù)的高低將直接影響井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的使用效率。調(diào)查顯示,我國(guó)多數(shù)煤礦的供電功率因數(shù)處于較低水平,這是導(dǎo)致大量電能流失的主要原因,而供電電壓的質(zhì)量也將由此受到制約,其最終后果將是整個(gè)供電系統(tǒng)的電能損耗。為此,應(yīng)該在井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備中安置就地補(bǔ)償裝置,以適當(dāng)提升供電功率因數(shù),保證供電設(shè)備的電能消耗量達(dá)到最低水平。

(2)縮短低壓供電的距離。

井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的功率是恒定的,這就使得供電電壓的高低將直接決定工作電流的大小,換句話講,工作電壓與電流之間呈負(fù)相關(guān)。一旦低壓供電所涉及的工作線路較長(zhǎng),因?yàn)榫€路的抗阻增加,就會(huì)直接導(dǎo)致電流傳輸過(guò)程中的損耗加劇。為此,縮短低電壓供電的距離對(duì)于減少電能消耗將起到良好的效果。另一方面,因?yàn)榫蜻M(jìn)機(jī)電設(shè)備的電流與電壓之間的負(fù)相關(guān)關(guān)系,將供電電壓提高將是減小電能損耗的又一途徑。目前就有很多大中型的煤礦供電系統(tǒng)利用變電站,將其本來(lái)的380V供電提高到了660V乃至1140V,這在降低電能損耗方面收獲了良好的效果。

(3)節(jié)約設(shè)備的用水、用液。

煤炭開(kāi)采階段,如果遇到地質(zhì)緊密、堅(jiān)硬的部分就要用乳化液噴灑以降低工程難度,由此,掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備的工作要在乳化液泵廠的輔助下完成。但是,由于一些員工試圖減少自身的工作量和工作難度,私自將操作步驟簡(jiǎn)化,在開(kāi)啟掘進(jìn)設(shè)備的同時(shí)啟動(dòng)液泵,造成了大量的液體浪費(fèi),也由于液泵的持續(xù)工作,引起了大量的電能消耗。為此,一定要合理改善液泵管理環(huán)節(jié)的漏洞,將節(jié)水、節(jié)液作為節(jié)電的主要手段。

(4)對(duì)設(shè)備保養(yǎng)制度予以完善。

由于煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備需要在潮濕、陰暗、粉塵較多的環(huán)境下工作,所以銹蝕情況時(shí)有發(fā)生,為了防止由于粉塵進(jìn)入設(shè)備誘發(fā)的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不靈,就需要相關(guān)部門(mén)加大設(shè)備管理力度,對(duì)井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備展開(kāi)定期維修、保養(yǎng),對(duì)設(shè)備的檢修工作做到足夠的重視。此外,還要加大設(shè)備渣滓清理工作的力度,保證設(shè)備的靈活運(yùn)轉(zhuǎn),從而提高設(shè)備的工作效率,以輔助節(jié)能減排工作的順利展開(kāi)。

3 推廣節(jié)能式煤礦掘進(jìn)設(shè)備的應(yīng)用

煤礦井下掘進(jìn)設(shè)備的發(fā)展逐漸趨于智能化,朝著節(jié)能環(huán)保的方向不斷進(jìn)步。這需要相應(yīng)人員在實(shí)際工作當(dāng)中,逐漸轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)思念,使用新型節(jié)能設(shè)備,充分提高煤礦掘進(jìn)設(shè)備的綜合節(jié)能性能。常用的方法包括使用節(jié)能式變壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)替換設(shè)備原有發(fā)動(dòng)機(jī)、從節(jié)能方向改造空壓機(jī)及帶式運(yùn)輸機(jī)操作控制系統(tǒng),從根本上實(shí)現(xiàn)對(duì)井下掘進(jìn)設(shè)備的節(jié)能優(yōu)化。

一方面,使用節(jié)能式變壓器與發(fā)動(dòng)機(jī)替換原有設(shè)備。通常可使用非晶合金類變壓器,選用這類型材質(zhì)的變壓器,能夠有效確保能耗低,且產(chǎn)生的噪音污染也較低,空載和負(fù)載兩種情況下的損耗都會(huì)大幅降低。而節(jié)能式的發(fā)動(dòng)機(jī),具有較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,運(yùn)行效率較高,同樣不會(huì)造成噪音污染,在保證能耗低的前提下極大提高了設(shè)備運(yùn)行效率。

另一方面,對(duì)原有空壓機(jī)采取節(jié)能改造措施。在實(shí)踐工作當(dāng)中,優(yōu)先使用離心式或螺桿式空壓機(jī)代替以往傳統(tǒng)式的活塞空壓機(jī),對(duì)原有的壓風(fēng)管道系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化完善,可以最大程度上降低管道阻力,避免漏風(fēng)情況出現(xiàn)。而后,采用變頻手段對(duì)空壓機(jī)的控制進(jìn)行優(yōu)化,綜合分析管道壓力,對(duì)空壓機(jī)等設(shè)備的輸出功率進(jìn)行合理調(diào)整,且確??諌簷C(jī)等設(shè)備的輸出功率保持均衡變化,并盡量保障空壓機(jī)制風(fēng)量與用風(fēng)量?jī)烧叩木庖恢?,從而減少空壓機(jī)設(shè)備反復(fù)啟停導(dǎo)致的能源損耗。

此外,還應(yīng)該對(duì)原有帶式傳輸機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化?,F(xiàn)有的煤礦井下掘進(jìn)工作規(guī)模較大,運(yùn)輸距離較遠(yuǎn),需要用到的設(shè)備數(shù)量也龐大繁多,經(jīng)常出現(xiàn)大量設(shè)備堆積的情況。對(duì)大量設(shè)備采取集中式控制措施,可以極大的減少因設(shè)備反復(fù)啟?;蛘呖蛰d導(dǎo)致的能源浪費(fèi)?,F(xiàn)有的集中式控制措施較多,例如同煤流方向反向采取延時(shí)啟動(dòng)措施,這一集中控制的形式能夠充分降低煤堆出現(xiàn)壓頭情況,防止輸送機(jī)前段部分出現(xiàn)空轉(zhuǎn)。但在實(shí)踐過(guò)程中,也有部分煤礦使用的是傳輸機(jī)隨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的方式,該方式防止輸送機(jī)空轉(zhuǎn)的同時(shí),又導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)反復(fù)啟動(dòng),若處理不當(dāng)同樣會(huì)導(dǎo)致能源損耗。這就要求煤礦工作人員在優(yōu)化集中式控制措施的過(guò)程中,充分分析本企業(yè)內(nèi)部煤礦井下開(kāi)采的實(shí)際情況,盡量確保空轉(zhuǎn)情況與反復(fù)啟動(dòng)情況兩者的相互平衡,從而將節(jié)能效果最大化

4 結(jié)語(yǔ)

節(jié)能減損工作是一套非常重要的完整系統(tǒng)工程。煤礦井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備是實(shí)施節(jié)能減損主體,煤炭是人類社會(huì)賴以生存的能源基礎(chǔ),在“節(jié)能減排”的大社會(huì)背景下,節(jié)約煤炭開(kāi)采本身的能源消耗,對(duì)節(jié)能減排有著重大的意義。選擇先進(jìn)節(jié)能的井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備,科學(xué)合理的對(duì)掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備進(jìn)行使用、管理和維護(hù),是井下掘進(jìn)機(jī)電設(shè)備最有效的節(jié)能途徑。

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