煤礦機(jī)電設(shè)備變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用分析

趙明剛 商文鳳

摘要：在我國(guó)工業(yè)化的進(jìn)程中，煤礦資源起到了至關(guān)重要的作用，隨著煤炭的開(kāi)采，電能也逐漸增多。在煤礦開(kāi)采中，需要很多的機(jī)電設(shè)備實(shí)現(xiàn)煤炭的開(kāi)采和清潔，由于當(dāng)前我國(guó)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(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，降低能耗，這樣可以大大降低煤礦開(kāi)采中耗用的電能。為了響應(yīng)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的理念，節(jié)約資源，要在煤炭開(kāi)采中做好規(guī)劃，節(jié)約用電，利用變頻節(jié)能技術(shù)是一種重要途徑，在保障煤礦開(kāi)采效率的同時(shí)，盡可能降低電能的消耗，這樣才符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的理念，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本文對(duì)煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：煤礦;機(jī)電設(shè)備;變頻節(jié)能;應(yīng)用

1變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用中的作用

變頻節(jié)能技術(shù)即通過(guò)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)下設(shè)備的電流頻率進(jìn)行調(diào)整，而達(dá)到降低設(shè)備運(yùn)行能耗的一種新型技術(shù)，具有良好的節(jié)能效果。變頻器是變頻節(jié)能技術(shù)的重要組成部分，由電源裝置、電極電容裝置、數(shù)控裝置等組成。在這些裝置的有效配合下，變頻器可以有效對(duì)機(jī)電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下的電流頻率進(jìn)行控制，從而達(dá)到改變?cè)O(shè)備運(yùn)行轉(zhuǎn)速的目的。變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于煤礦機(jī)電設(shè)備所起到的作用具體如下：首先，能夠有效降低煤礦企業(yè)的運(yùn)行能耗，促進(jìn)煤炭行業(yè)由粗放型向集約型方向轉(zhuǎn)變，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。其次，變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用可以有效確保機(jī)電設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，降低機(jī)電設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的設(shè)備損耗，不但有利于節(jié)約企業(yè)在設(shè)備巡檢和設(shè)備維修方面的人力物力投入，也有助于煤礦機(jī)電設(shè)備管理效能的提升。

2煤礦機(jī)電設(shè)備節(jié)能技術(shù)推廣應(yīng)用問(wèn)題

目前我國(guó)煤礦企業(yè)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中所使用的機(jī)電設(shè)備主要包括通風(fēng)機(jī)、采煤機(jī)、提升機(jī)、膠帶輸送機(jī)等，這些設(shè)備的能源消耗量都比較大，且在使用過(guò)程中還存在一定的問(wèn)題：首先，在煤礦企業(yè)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，通風(fēng)機(jī)是需要全年運(yùn)行的設(shè)備，能耗量非常大，每次的啟停都會(huì)對(duì)設(shè)備造成一定的損耗，特別是因?yàn)椴糠置旱V隨礦井延深，通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置不科學(xué)。其次，采煤機(jī)非常容易發(fā)生故障，因此在使用節(jié)能技術(shù)的過(guò)程中必須要充分考慮其承受能力，目前就存在部分節(jié)能方案實(shí)施引起采煤機(jī)故障的增多。當(dāng)前煤礦設(shè)備均向大型、高電壓、大功率的使用，這就對(duì)變頻節(jié)能技術(shù)提出了更高的要求。

3煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)的維護(hù)對(duì)策分析

3.1完善煤礦機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理制度

煤礦要健全設(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(mén)進(jìn)行工作落實(shí)。技術(shù)部門(mén)負(fù)責(zé)對(duì)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(wèn)題;設(shè)備維修部門(mén)要負(fù)責(zé)對(duì)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(duì)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)合理應(yīng)用，提高機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.2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(guó)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。煤礦企業(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(guó)家的發(fā)展趨勢(shì)，又能更好地將節(jié)能變頻應(yīng)用到煤炭開(kāi)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(guò)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。

3.3變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦采煤機(jī)設(shè)備中的應(yīng)用

煤礦采煤機(jī)是煤礦企業(yè)運(yùn)行過(guò)程中的重要作業(yè)工具，在很大程度上支持著采煤工作的開(kāi)展。采煤機(jī)能否有效運(yùn)行，對(duì)煤礦的生產(chǎn)效率及工作人員的績(jī)效薪酬產(chǎn)生著十分重要的影響。采煤機(jī)承受著較大的機(jī)械應(yīng)力，在工作過(guò)程中需要在采煤工作面上不斷重復(fù)，而且由于工作環(huán)境差、濕度大且存在一定的腐蝕性液體和氣體，所以，在生產(chǎn)過(guò)程中，采煤機(jī)常常會(huì)出現(xiàn)各種故障。采煤機(jī)出現(xiàn)故障不僅嚴(yán)重影響著工作人員的生命安全，而且還可能引發(fā)各種嚴(yán)重的安全事故。變頻節(jié)能技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用必須要從采煤機(jī)的特殊性出發(fā)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)采煤機(jī)的升級(jí)改造。首先，從變頻器的現(xiàn)狀出發(fā)，有效利用變頻器提升采煤機(jī)的速度和效率，提高采煤作業(yè)的工效。其次，變頻節(jié)能技術(shù)可以減少采煤機(jī)的損壞，從而有利于節(jié)約采煤機(jī)的維修費(fèi)用。然后，研發(fā)人員應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)品的研發(fā)、升級(jí)，不斷研究新型采煤變頻器，提升變頻器的兼容性，將以往的“一拖二”系統(tǒng)向“一拖一”系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí)，促進(jìn)采煤機(jī)有效性的進(jìn)一步提升。

3.4在空氣壓縮機(jī)上的應(yīng)用

煤礦中會(huì)使用一部分風(fēng)動(dòng)機(jī)械，空氣壓縮機(jī)便是為風(fēng)動(dòng)機(jī)械提供動(dòng)力，可見(jiàn)空氣壓縮機(jī)在煤礦生產(chǎn)中有著不可替代的作用，空氣壓縮機(jī)的性能直接決定了風(fēng)動(dòng)機(jī)械的性能。現(xiàn)在煤礦主要使用螺桿式空氣壓縮機(jī)，常規(guī)控制方式為：當(dāng)空氣壓縮機(jī)的風(fēng)壓達(dá)到設(shè)定上限壓力時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行，此時(shí)不產(chǎn)生壓縮空氣;當(dāng)風(fēng)壓降到設(shè)定下限壓力時(shí)，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行。此種控制模式存在一定的問(wèn)題，進(jìn)氣量和產(chǎn)氣量很難控制，進(jìn)而導(dǎo)致其出現(xiàn)頻繁的加載、卸載問(wèn)題，存在著損壞電動(dòng)機(jī)、污染電網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。在空氣壓縮機(jī)中應(yīng)用變頻技術(shù)，便可以控制空氣壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，控制進(jìn)氣量和出氣量，解決頻繁出現(xiàn)的加載、卸載問(wèn)題，提高壓縮機(jī)的使用性能，延長(zhǎng)使用壽命。

3.5在提升機(jī)上的應(yīng)用

提升機(jī)是對(duì)人員、材料、礦石及開(kāi)采設(shè)備的提升和運(yùn)輸。由于井下系統(tǒng)的地質(zhì)、地形復(fù)雜及工作運(yùn)行速度的加快，提升機(jī)在運(yùn)輸不同物件時(shí)隨著傳輸要求電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)采取相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。因此，為了保障提升機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)、可靠運(yùn)行，變頻節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)在提升系統(tǒng)要求下按照一定速度調(diào)節(jié)，通過(guò)PLC控制系統(tǒng)對(duì)變頻調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制功能。使提升機(jī)對(duì)于位置和速度得以精準(zhǔn)控制，保障系統(tǒng)不受外界干擾平穩(wěn)安全提升。

3.5變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦膠帶輸送機(jī)中的應(yīng)用

膠帶傳輸機(jī)主要負(fù)責(zé)煤炭的運(yùn)輸，也是煤礦企業(yè)的重要機(jī)電設(shè)備。在使用變頻節(jié)能技術(shù)對(duì)煤礦膠帶輸送機(jī)進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中，一方面要考慮膠帶輸送機(jī)高電壓、大功率的特性;另一方面還要確保其運(yùn)行性能。為了有效利用變頻器提升膠帶輸送機(jī)的性能，技術(shù)人員應(yīng)做以下幾方面的調(diào)試：首先，智能監(jiān)控膠帶輸送機(jī)的運(yùn)行速度，利用智能傳感設(shè)備對(duì)變頻器的電壓和電流進(jìn)行控制，自動(dòng)調(diào)節(jié)膠帶傳輸機(jī)的運(yùn)行速度，確保其運(yùn)行速度始終適應(yīng)于運(yùn)輸要求。其次，通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)膠帶傳輸機(jī)上是否有煤炭，如果沒(méi)有煤炭則通過(guò)變頻對(duì)膠帶輸送機(jī)的電流進(jìn)行調(diào)整，確保其在低速慣性狀態(tài)下運(yùn)行，減少空轉(zhuǎn)狀態(tài)的能源消耗。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備的應(yīng)用可以有效調(diào)節(jié)設(shè)備的用電情況，減少電能消耗。對(duì)變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用進(jìn)行研究，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中存在問(wèn)題，并從問(wèn)題出發(fā)采取有效措施加以解決。所以，煤礦的技術(shù)工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)變頻技術(shù)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，并結(jié)合設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際問(wèn)題，不斷探索優(yōu)化措施和方案。

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