黃金礦山電氣節(jié)能措施探討

孫鳴陽

招金礦業(yè)股份有限公司蠶莊金礦 山東招遠 265400

黃金礦山的開采將消耗大量的電能。據(jù)相關(guān)資料顯示，以一個中型黃金礦山為例，僅年用電成本就上千萬元，占黃金礦山企業(yè)日消耗成本的一半以上。電能的大量消耗不僅是由于生產(chǎn)的需要，還受電功率因數(shù)、設(shè)備性能或啟動時間的影響，造成部分電能在使用過程中浪費，電能利用率低[1]。因此，為了節(jié)約黃金礦山的日常開支，有必要加強黃金礦山的電氣節(jié)能管理。

1 黃金礦山節(jié)能的重要性

首先，從經(jīng)濟效益的角度來看，電氣節(jié)能將有助于黃金礦山提高利潤，大大降低生產(chǎn)成本。黃金礦山有許多生產(chǎn)設(shè)備和照明系統(tǒng)，這些方面的總用電量是企業(yè)的一大支出。因此，電氣節(jié)能有助于企業(yè)的發(fā)展。而且，我國提倡企業(yè)落實節(jié)能減排政策，把建設(shè)節(jié)能型社會作為努力方向。電氣節(jié)能也是促進社會和諧發(fā)展的重要措施。

2 礦山電氣節(jié)能技術(shù)設(shè)計原理

2.1 經(jīng)濟效益原則

在電氣系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計過程中，要根據(jù)企業(yè)的實際需要，既要滿足節(jié)能要求，又要滿足生產(chǎn)需要，不能為了節(jié)能而節(jié)能，導(dǎo)致成本增加。經(jīng)濟效率原則是設(shè)計過程中必須遵循的原則。依據(jù)經(jīng)濟效益要求，合理選擇節(jié)能設(shè)備和材料；節(jié)約能源，充分回收利用節(jié)余資金，全面提高企業(yè)效益。

2.2 節(jié)能原則

在電力節(jié)能設(shè)計過程中，節(jié)能是首要的目標(biāo)。根據(jù)礦井結(jié)構(gòu)特點進行能耗控制，并針對具體能耗原因，采取相應(yīng)的節(jié)能措施。通常來說，黃金礦山的主要用電設(shè)備往往會集中在生產(chǎn)區(qū)域，這也導(dǎo)致了礦區(qū)總降壓變電所的位置往往會靠近選礦廠和采礦部分。另外，在進行礦山節(jié)能設(shè)計的過程中有關(guān)人員還需要考慮變電所進出線方向，然后從電力電纜和架空線路的消耗及線路功率損失這兩項原則來選擇確定。

2.3 電機更新

目前，國家重視節(jié)能工程，不斷研究各種節(jié)能新技術(shù)、新方案。其中，電機系統(tǒng)改造是一項非常重要的工程。目前，我國的電機系統(tǒng)水平和技術(shù)水平雖然還無法與發(fā)達國家相比較，如電機平均效率比發(fā)達國家低3%-5%，運行效率也比發(fā)達國家低20%。要進一步加強電力系統(tǒng)節(jié)能改造工作。

3 黃金礦山電氣節(jié)能的類型

3.1 供電系統(tǒng)節(jié)能

黃金礦山由于其資源屬性的特殊性，往往地理位置比較偏僻，必然造成主電源線路較遠，電能長距離輸送，造成能源的巨大損失。因此，對供電系統(tǒng)進行節(jié)能改造是非常必要的。此外，還應(yīng)考慮到，黃金礦山供電系統(tǒng)的電壓等級一般為35kV或66kV，因此需要根據(jù)各黃金礦山的實際負荷來控制電壓等級，以減少部分電力浪費在電力線路上。

3.2 配電系統(tǒng)節(jié)能

配電網(wǎng)節(jié)能也是黃金礦山電氣節(jié)能的另一個重要方面。一種合理而科學(xué)的用電統(tǒng)計可以為設(shè)計者提供準(zhǔn)確的信息，從而判斷配電網(wǎng)設(shè)計是否科學(xué)；此外，通過合理的配電系統(tǒng)設(shè)計，可以把變電站和變壓器的位置布置在負荷中心，從而實現(xiàn)配電線路的最佳配置，縮短線路距離，減少電能損耗。

4 黃金礦山電氣節(jié)能措施

4.1 機電設(shè)備選型的合理選擇

黃金礦山開采的工作性質(zhì)是24小時連續(xù)作業(yè)，生產(chǎn)單元相互連接。黃金礦山電氣設(shè)備最基本的選擇標(biāo)準(zhǔn)是容量匹配。容量匹配包括兩個方面：一是電氣系統(tǒng)與礦山生產(chǎn)能力的匹配：為避免系統(tǒng)生產(chǎn)性能的浪費，根據(jù)黃金礦山的實際運行情況，參照平均生產(chǎn)能力設(shè)計電氣系統(tǒng)容量；二是井下系統(tǒng)各環(huán)節(jié)之間生產(chǎn)率的匹配：黃金礦山井下的主要生產(chǎn)設(shè)備是提升機、鏟運機、鑿巖臺車、破碎機等，根據(jù)這些設(shè)備的功率因數(shù)、選定的生產(chǎn)能力等，選擇合適的水泵和風(fēng)機來實現(xiàn)最合理的搭配[2]。

4.2 加快電氣設(shè)備升級改造

更換能耗高的設(shè)備。電機是黃金礦山企業(yè)中使用最頻繁、能耗最高的電氣設(shè)備。電機為各種生產(chǎn)設(shè)備提供動力。在一般的金屬采礦業(yè)中，電機作為主要的電氣設(shè)備，其能耗決定著整個黃金礦山行業(yè)的能耗。因此，對于國家已經(jīng)淘汰、高能耗的機電設(shè)備，企業(yè)應(yīng)該加快更新?lián)Q代。雖然更新?lián)Q代要花很多錢，但從發(fā)展的角度看，將更有利于企業(yè)整體效益提升。設(shè)備的節(jié)能將為黃金礦山行業(yè)節(jié)約相當(dāng)一部分的電能支出。淘汰舊設(shè)備、更換新設(shè)備是電氣節(jié)能的直接途徑。

4.3 功率因數(shù)補償節(jié)能

電氣設(shè)備中，無功功率的損耗占了整個電能消耗的很大一部分，電能浪費嚴重，比如線路的損耗、設(shè)備的熱損耗等等，這些現(xiàn)象導(dǎo)致電機的功率因數(shù)降低，從而有用功率也會降低。但若在變頻技術(shù)中增設(shè)濾波電容元器件，就會緩解上述問題，提高有功功率，減少損耗。例如招金礦業(yè)股份有限公司早子溝金礦安裝11臺ZMZ系列智能補償節(jié)電裝置用于選礦浮選機，降低電能損耗，使電機電流降低15%以上，節(jié)電效果達到10%，每年可節(jié)約電費35萬元。

4.4 軟起動節(jié)能

電動機的啟動方式分為硬啟動與軟啟動，電機硬啟動的方式會對電網(wǎng)造成沖擊，由于硬啟動的瞬間需要較大的電量，所以對電網(wǎng)的容量要求也高，瞬間產(chǎn)生的電流可能會對設(shè)備有所損傷，造成設(shè)備的使用年限縮短，產(chǎn)生經(jīng)濟的損失[3]。變頻器的應(yīng)用突破了技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)了電機的軟啟動，杜絕了設(shè)備硬啟動造成的不良后果。

總之，只有重視黃金礦山的節(jié)能，以上各種措施才能收到令人滿意的效果。節(jié)能減排是當(dāng)下我國重要的發(fā)展趨勢，從黃金礦山行業(yè)的角度而言，電氣節(jié)能關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟效益與安全生產(chǎn)。黃金礦山電氣節(jié)能是做好礦山安全保障工作的前提工作之一。這項工作進行能夠避免或減少安全事故的同時確保生產(chǎn)的持續(xù)性，因此對于我國礦山行業(yè)的發(fā)展有著重要的促進作用。