煤矿机电设备中变频节能技术的应用 韩玉

发表时间:2021/7/9   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:韩玉
[导读] 近几年我国加大了对环境的保护力度,利用进口煤矿代替国内开发的趋势越来越明显

        煤矿机电设备中变频节能技术的应用
        韩玉
        山东东山王楼煤矿有限公司  山东济宁  273063
        摘要:近几年我国加大了对环境的保护力度,利用进口煤矿代替国内开发的趋势越来越明显,对于国内煤矿开采企业来说,必须降低开发成本,才能够在国内煤炭市场的激烈竞争中获得发展的利润。而煤矿开采过程中机电设备是必不可少的,电机本身需要消耗大量的电能,控制好机电设备的能耗对于降低开发成本有着巨大的作用。
        关键词:煤矿机电设备;变频节能技术;应用


        引言
        煤矿开采过程中,机电设备是不可或缺的工具之一,机电设备的应用提高了开采的效率,有效保证了施工的安全性。而在机电设备中融入变频节能技术可以进一步降低设备应用期间产生的能耗,节约资源能源,优化开采质量。下面,笔者将结合自身对于煤矿机电设备中变频节能技术应用的具体情况,分析其应用的方法与策略。
        1煤矿机电设备应用变频技能技术的作用与现状
        1.1煤矿机电设备应用变频节能技术的作用
        在煤矿机电设备中应用变频技能技术可以按照实际情况对工作效率进行调整,降低机电设备所消耗的电能。其工作的基本原理为,通过交流电的周期进行固定模式的频率更换,在实际工作中可以结合各个机电设备的工作内容和负荷进行调整。当前,为了有效缓解环境问题,我国提出了可持续发展的理念,该理念在多个行业中都有所贯彻,煤矿企业也不例外。在煤矿开采期间各类机电设备所消耗的电能比较多,而借助变频运行则可以有效的降低电能消耗,降低企业生产经营成本,其对于煤矿企业的发展建设有着极为重要的推动作用。
        1.2煤矿机电设备变频节能技术应用现状
        随着我国工业化的不断发展和进步,煤矿的需求量也可谓是不断提高,而在煤矿开采期间,不可否认的是所消耗的电能一直都比较大,为了有效的解决耗能高的问题,变频节能技术开始应用于机电设备之中,比如说现如今煤矿开采中采煤机、提升机、风机和皮带机等设备中均有变频节能技术的应用。据相关数据显示,在应用了变频节能技术之后,煤矿机电设备的电能消耗大幅度减少,但是当前由于资金以及技术等因素的制约,因此煤机电设备变频节能技术尚未全面推广和应用。
        2煤矿机电设备应用过程中存在的问题
        2.1存在严重的电能浪费问题
        在很多煤矿企业中,都存在设备选型方面大马拉小车的问题,这就很容易造成电能的浪费,而且运行效率也比较低下。对于煤炭生产企业来说,由于工作的特殊性,大部分设备会在地下的矿井进行,因此企业的电耗非常大,而且在开采过程中的压气、通风、排水以及提升都需要大量的电能消耗才能完成,这些通常会占到总耗能的三分之一,甚至达到煤矿用电量的百分之三十。如果还是应用传统的阀门或者挡风板进行调节,那么就会消耗很多的能源。但是如果选择应用变频节能技术,就可以节省百分之二十到百分之五十的电能消耗,对比十分明显。
        2.2煤矿机电设备威胁电网运行
        通常来说,煤矿机电设备的电机运行负荷都比较大,启动也需要大量的电流和时间,这些都会影响到设备绝缘强度,严重时还会烧毁大功率的电动机器,从而威胁到整个电网的运行。除此之外,矿井机电设备在冷的情况下启动也比较困难,还很容易造成机械方面的损伤,这不仅会增加设备的维修成本,还会影响到整个煤矿开采的进度和安全。另外,由于技术比较传统,很多控制的手段也比较单一,自动化程度和实时性都需要加强。



        2.3故障方面的问题
        影响煤矿电机设备功能的正常发挥,其中一项重要的原因就是故障问题。随着社会和经济的快速发展,我国对煤炭的需求逐年攀升,有很多煤矿开采企业甚至会24h都在进行生产,很多煤矿机电设备也是全天运行。在这种高强度的运行情况下,如果不对设备进行及时、合理的维护和修理很容易出现故障,甚至还会造成设备的损坏。在煤矿开采过程中,采煤设备主要是采煤机和掘进机等,一些高强度的作业就很容易造成机器的短路。当设备出现问题时,整个生产进度都会受到影响,并且采煤的功能也会降低,另外消耗的电量也会迅速增加,甚至会增加两倍到三倍的用电量。不仅如此,这些问题都是煤矿在开采过程中的常见现象,这些也是煤矿企业需要重视的地方。
        3煤矿机电设备中变频节能技术的应用
        3.1在采煤机中的应用
        采煤机是煤矿开采中比较重要的一类设备,其与电气系统、液压系统等都有关系,在其使用中应用变频节能技术的好处众多。首先,在针对变频采煤机进行分析的过程中,将其组成方式进行分析,该采煤机主要是由切割部分、装载部分和行走系统来构成的。在针对该采煤机的切割部分进行改装的过程中,需要针对不同的做工环境进行具体的改装,实现在不同工作环境进行科学的生产。工作面越大调设的功率也就越高,这样便于加快工作进度,使大工作面下的煤矿能够尽快采入装载系统,如果工作面比较下,则需要降低功率,这样不仅能够满足工作要求,同时也是对电能的一种节省。对于装载系统而言,其功率的调整需要依据采煤量,装载速度与采煤速度相匹配时,其功率是最佳的。
        3.2变频节能技术在提升机中的应用
        提升机作为煤矿开采中起到了重要作用。在传统作业中,调节提升机的速度需要人工在电机中增加电阻,但存在很大的弊端。其一是安全问题,其二是耗费电量太多。而使用变频节能技术则能很好地解决提升机在运作中存在的弊端,既可以精准的连接转换提升机内部的各个线路,还可以增加其作业效率和稳定性,在操作和运转过程中也十分稳定,还可以根据实际情况实现运转速率自动化,降低工作人员在使用中的危险系数。
        3.3变频节能调节下的负载荷设备应用
        变频负载荷技术应用时,可以根据风机、泵的变频调速过程,关注风机变频调速技术的整体应用普遍操作。但是要做好该项工作,相关领域的技术人员就应当逐步加强变频调速设备的研发,重点研发煤矿特殊采集环境之下的变频设备操作。结合风机运行的转速操作要求,可以逐步改造调整,优化其整体性能。在改造工作实施之前,需要深入了解风机运行的各项基本情况,调整风压、风量等,在改造完成之后需要对输出功率进行检查和分析,这样可以有效的节约电能资源。在水泵控制调节下,需要对设备进行变频调速节能处理。结合生产工艺系统的实际控制构成情况来看,在对产品进行调节时,应当提升调节的灵活度,要保证在变频节能技术的支持之下,水泵可以灵活运用,结合实际需要逐步减少平滑和减速的时间,调整外部环境的受限水平,结合井下的液体位置高度变化情况,最大限度的压缩水泵空转时间,这样做也可以有效的减少水泵运行所需的能耗,避免设备在运行期间不必要的损耗,延长设备使用寿命,提升机电设备的整体生产效益,促使煤矿开采更好的推行。
        结语
        煤矿机电设备中的变频节能技术是煤矿开采企业缩减成本、提高经济效益的重要途径,也是实现经济效益和社会效益双赢的有效方式。虽然目前煤矿机电设备中的变频节能技术还没完全普及,但是其低消耗、安全性的优势可以促进企业的发展,与生态的保护达到双赢的结果。除此之外,将变频节能技术和煤矿开采结合到一起,还能有效的提高设备的稳定性和运行效率,延长设备的使用寿命,这也有利于降低对设备的保养和维修成本,促进企业的长远发展。

        参考文献:
        [1]张永刚.煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析[J].设备管理与维修,2020,(10):146-148.
        [2]郁光,韩亮,吴向东.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用[J].魅力中国,2020,(18):368.
        [3]陈飞舟,张银学,李东,等.变频节能技术在煤矿机电设备中的应用[J].内蒙古煤炭经济,2020,(5):188.

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