煤矿井下掘进机电设备节能措施-

论文导读：
摘要:为了能够提高煤矿井下掘进机电设备的节能效果,对其节能措施进行了深入地研究。首先,研究了推广高效节能设备的方法;其次,进行了电力变压器节能技术分析;然后,分析了实行运输系统的集中控制的措施;接着,分析了变频技术在流体负荷设备中的应用;最后,分析了以带式输送机代替刮板输送机的策略。
关键词:煤矿节能机电设备
目前,我国政府把节能减排作为加强宏观调控的重点和转变经济增长方式的突破口及重要抓手。作为全国九大节能减排重点行业之一的煤矿企业,如何适应形势的变化,主动承担起社会责任,成为当前行业的重要课题。随着煤矿摘自：7彩论文网毕业论文结论怎么写www.7ctime.com
采掘机械化程度的提高,采掘机电设备的单机容量和总容量也在不断提高。因此,加强对采掘机电设备的管理,做到合理用电、节约用电是十分必要的。由于采掘机电设备种类多,使用范围大,运转时间长,管线铺设距离远,故采掘机电设备的节约用电,必须从全方位、多方面来解决。

1、推广高效节能设备

（1）更换节能型变压器
将企业中使用的S7及以前系列的变压器更新为Sl1、S15系列非晶合金变压器,将矿用油浸式变压器更新为矿用干式变压器。非晶合金是一种新型合金材料,采用非晶合金制造的配电变压器具有低噪音、低损耗等特点,空载损耗较普通硅钢片制造S7、S9系列变压器下降70％-80％,负载损耗比S7、S9系列变压器下降20％-30％。
（2）更换节能型电动机
电动机在煤矿中应用广泛,采用高效节能型电机强制淘汰部分矿井仍在运行的低效电机是节能工作的主要措施之一。高效节能电机采用新工艺、新材料,通过降低电磁能、热能和机械能的损耗,提高输出效率。高效节能电机普遍具有效率高、起动转矩大、噪音小等优点,通常情况下,高效节能电机与一般电机相比效率可提高3％-6％。
（3）空压机节能改造
活塞式空压机在煤矿中仍有使用,活塞式空压机具有进、排气压力范围广等优点,但供风效率低,能耗高。离心式空压机和螺杆式空压机性能优越,气流稳定,噪音小,维护量小,比活塞式空压机综合效率提高20％-25％。空压机节能改造首先要将活塞式空压机更换为先进的离心式空压机或螺杆式空压机,同时优化压风管路系统,减少管路阻力、减少漏风量;其次对单台或多台空压机进行变频控制,根据管路压力调节设备输出功率,使设备制风量与实际用风量相匹配,减少设备启停次数。一般采用变频控制的空压机较传统控制式的空压机节电率在2O％以上。
（4）改造带式输送机控制系统
煤矿井下带式输送机采用顺煤流方向启动,设备运行时间长,电能浪费比较严重。在井下带式输送机综保装置基础上配接无料延时停车传感器并进行集中监控,实现单台设备有煤开车、无煤停车的随机控制,可有效减少电机空运时间,避免运输设备无煤运转浪费电能。该技术在老矿运输系统改造中应用广泛,节电量可根据技改后电机减少的空运时间计算。
（5）推广井下无功补偿装置
煤矿井下采掘设备、运输设备功率因数一般在0.6-0.7,是造成井下电气系统功率因数过低的主要因素,同时也是节能改造的重点。采用隔爆无功补偿装置是提高井下配电系统功率因数、降低线路损耗的主要措施。

2、电力变压器节能技术分析

国民经济的持续高速增长,尽管电力装机也增长很快,但由于整个社会对能源需求的巨大增加,使得电力供需的矛盾仍十分突出。要实现我国国民经济的高速可持续增长,能源的供需矛盾必将更为突出,今后,除了继续探索新能源的开发利用之外,大力节约能源就成了重中之重。从电力的生产、供应和消费来看,节约在输配电过程中的电能损耗就显得十分重要。
（1）合理选配变压器的容量
从理论上讲,要使变压器发挥最大效率,应使平均负荷率为额定容量的5O％-75％。但因为变压器本身的负载及功率因数是变化的,且有超载运行的可能性,故不必按最大效率的准则来选择变压器的容量。如果变压器容量选得过大,出现“马拉小车”现象,空载损耗会大大增加;变压器容量选得过小,变压器负载过大,甚至过负荷,使变压器负载损耗增大。
（2）合理选择变压器的数量和类型
为了降低变压器损耗,应根据企业负荷情况合理选择变压器的数量和类型。选择时一般应遵循以下原则:（a）合理选择变压器台数。负荷绝大部分为负荷的,可装设一台变压器,若企业一、二级负荷所占比例较重,必需两个电源供电的,则应装设两台变压器;特殊场合可使用多台小容量变压器,如,受运输和作业条件限制的井下变电站。（b）选用低能耗、高效率的节能型变压器。选用低能耗、高效率的节能型变压器是节能的重要手段,它可以减少空载时由铁损、漏磁损耗、激磁电流产生的铁损和负载时由负载电流在变压器线圈电阻上产生的损耗
（3）提高变压器功率因数
负载功率因数的降低将使变压器的效率降低,从而使其损耗增大。用电设备除了要消耗有功功率以外,还要消耗相当数量的无功功率,从而导致电网功率因数的恶化,这将使变压器损耗增加且增加电费。如果在这种系统中设置移相电容器,负载的功率因数就会得到改善,无功功率则受到抑制。同时,移相电容器补偿了无功电流,使配变电设备用网络的实际电流减少,从而提高了变压器的利用率,降低了变压器的铜耗及线路损耗,节约了电能。

3、实行运输系统的集中控制,减少空载运行及重复起动

目前,大多数矿井采掘工作面开采水平在-1000m左右,距井底较远,运煤线路长,运输设备多。有些工作面从顺槽至集中巷有十几部运输设备。对如此多的运输设备只有采用集中控制,才能减少空载运行及重复起动。
目前,集中控制的方法很多,有的采用手动,有的用程序控制,即逆煤流方向延时起动,确保煤流不压机头、堆煤,但往往造成前部输送机空转;有的实行带式输送机随机性运转,即本机有煤就开,无煤就停,虽然避免了带式输送机的空转,却增加了带式输送机的开停次数。较好的集中控制是顺煤起动。各单位要结合自己的生产特点,合理选择集中控制系统,做到运输设备不长期空转、不频繁起动,以达到节约电能的目的。

4、变频技术在流体负荷设备中的应用

（论文导读：能、过流短路保护功能、超温断电功能及远程和实地控制功能。其性能达到防爆标准,为我国矿山巷道掘进的节能提供了有效手段。（2）泵中采用变频凋速的应用变频调速在矿区给水、给液用泵中应用灵活,明显降低了设备的机械冲源于：7彩论文网党校毕业论文www.7ctime.com击,增加了工艺系统控制的灵活性,提高了产品质量
1）风机频调速的应用
目前,变频器在我国煤矿风机节能改造和新上项目中得到越来越多的应用,同时出现了为煤矿特殊环境专门设计的变频调速装置。据文献介绍“杨村矿南风井在风机改造中。将原来JRQ-1510.1O型高压绕阻式电机换为JS157.10型低压鼠笼式电动机。用一台变频器控两台电机。改造后,实际转速较改进前最低转速下降了7r／min。电机实际输出功率为改进前前导器半关闭时的1／3风量和风压更加适合矿井特性,每年可节约电费约56万元。某省劳改局五矿与某电器公司合作。研制了ZJT-30型隔爆兼本安智能变频调速系统,采取IGBT散热方式,工作电压为660V,可带动28kW局部通风机。实现了载波频率调整(2.5Om)功能、风电和瓦斯闭锁功能、过流短路保护功能、超温断电功能及远程和实地控制功能。其性能达到防爆标准,为我国矿山巷道掘进的节能提供了有效手段。
（2）泵中采用变频凋速的应用
变频调速在矿区给水、给液用泵中应用灵活,明显降低了设备的机械冲源于：7彩论文网党校毕业论文www.7ctime.com
击,增加了工艺系统控制的灵活性,提高了产品质量。一些科学家利用变频器和PLC控制器,设计了一套煤矿井下排水泵站的监控系统。该系统频器灵活的控制抽水泵的平滑起停、适时加减速．保证了井下液位的恒定,降低了泵空转时间和频繁起停带来的大量能耗,机械设备的损耗也相应降低,PLC控制器的加入。对变频器的自动控制更加智能与灵活,保证了生产的安全高效运行。

5、以带式输送机代替刮板输送机

带式输送机与刮板输送机相比,具有辅设距离长、安装灵活、拆卸方便、运转平稳、传动效率高等优点。一台SGW-80T型刮板输送机的出厂长度160m,运输能力150t/h;而一台SJ-80型带式输送机的出厂长度为800m,输送能力为400t/h。可见,同样功率的电机,在带式输送机上要比在刮板输送机上产生的效率高几倍。因此,在顺槽运输系统中能用带式输送机的不用刮板输送机,以带式输送机代替刮板输送机,从而提高效率,节约电能。
6、结论
煤矿井下掘进机电设备有较大的节能潜力,应该合理地选择机电设备并且进行科学地管理,从而使机电设备发挥最大效能,最终实现煤矿井下掘进机电设备的高效运转。
参考文献
丁牛章.变频调速技术与系统应用[M].北京机械工业出版社,2006.
白志明.变频调速技术在煤矿给煤机中的应用[J].河北煤炭,2006,(5).