合康防爆變頻技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用
2012/10/23 17:01:42
山西宏盛能源開發(fā)投資集團(tuán)有限公司組建于2008年5月,是一家主營煤礦開采、煤炭洗選,涉足物資物流、商業(yè)、房地產(chǎn)、文化教育等多個產(chǎn)業(yè)的綜合民營企業(yè)集團(tuán),煤種主要為主焦煤,其煤種是全國稀缺煤種,低硫、低碳、低磷、高發(fā)熱量,素有“國寶熊貓”之美稱。總部位于省城太原。
山西宏盛聚德煤業(yè)有限公司為山西宏盛能源開發(fā)投資集團(tuán)下屬子公司之一,礦井位于柳林縣城北7.5公里處的成家莊鎮(zhèn)聚財(cái)塔村,是一座建設(shè)規(guī)模為150萬噸/年的大型煤礦民營企業(yè),配套240萬噸/年洗煤項(xiàng)目,井田面積16.4362k㎡。
一、膠帶輸送機(jī)起動方案分析
山西宏盛聚德煤業(yè)有限公司原機(jī)械運(yùn)輸方案采用在減速機(jī)和電機(jī)之間加入液力偶合器起動方式。膠帶機(jī)慢慢起動,當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)矩時皮帶開始運(yùn)轉(zhuǎn),起動過程中有打滑現(xiàn)象,存在安全隱患。初期投入不太高,但是故障率較高,維護(hù)費(fèi)用較大。另外因設(shè)備處于回風(fēng)巷內(nèi)道,液力偶合器維護(hù)不好常常漏油,有很大的安全隱患。
我公司負(fù)責(zé)對該項(xiàng)目進(jìn)行變頻改造,變頻調(diào)速裝置調(diào)速范圍廣,起動轉(zhuǎn)矩大,可以在重量載下緩慢起動,起動安全可靠,雙電機(jī)拖動同步性能好,在匹配煤流傳感器后,可自動依據(jù)煤流大小自動調(diào)速,可節(jié)約電能,并且電機(jī)功率因數(shù)有明顯提高。是井下皮帶輸送機(jī)拖動的主要發(fā)展方向。
二、變頻器在膠帶輸送機(jī)拖動上的應(yīng)用特點(diǎn)
(1) 優(yōu)越的軟起動、軟停止特性。
(2) 低速驗(yàn)帶功能。
(3) 平穩(wěn)的重載起動。
(4) 完美的功率平衡。
(5) 自動調(diào)速、節(jié)電效果明顯。
(6) 降低膠帶張力,延長機(jī)械設(shè)備壽命。
三、變頻調(diào)速裝置電氣方案
煤礦井下皮帶機(jī)系統(tǒng)多為雙滾筒驅(qū)動,為了保證系統(tǒng)內(nèi)的同步性能,首先,要求位于機(jī)頭的各滾筒應(yīng)同步啟停,在某一電機(jī)故障時能使系統(tǒng)停機(jī),同時為了保證系統(tǒng)的運(yùn)輸能力,應(yīng)盡量保證各滾筒之間的功率平衡。通過調(diào)整相應(yīng)兩變頻器的速度給定來調(diào)整兩電機(jī)之間的速度差,便可以任意增大或減小兩驅(qū)動電機(jī)的電流差值的大小,因此可以通過單獨(dú)的控制系統(tǒng)控制各電機(jī)的電流值,通過調(diào)整各電機(jī)的速度來使各電機(jī)電流值逐步趨于平衡。
防爆變頻器帶動膠帶輸送機(jī)工作時,采用主從聯(lián)動方式。主機(jī)的輸出作為從機(jī)的給定,從機(jī)跟蹤主機(jī)的主參數(shù),主從機(jī)的數(shù)據(jù)交換通過通訊線路進(jìn)行。具體可以根據(jù)膠帶輸送機(jī)機(jī)械驅(qū)動裝置的布置作調(diào)整。
兩臺變頻器,一臺變頻器被設(shè)置為主機(jī),另一臺變頻器設(shè)為從機(jī),如上圖。主從機(jī)通過通訊線路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。兩臺電機(jī)同時起動,采用無傳感矢量控制方式。主機(jī)的速度輸出作為從機(jī)的速度輸入給定。從機(jī)可根據(jù)負(fù)載變化自動調(diào)整運(yùn)行頻率,跟蹤主機(jī)以保持同步。實(shí)現(xiàn)電機(jī)功率平衡。此方式速度控制精度高,動態(tài)響應(yīng)快,可隨負(fù)載變化動態(tài)調(diào)整速度輸出。
四、節(jié)能效果及生產(chǎn)效率
目前膠帶輸送機(jī)被廣泛應(yīng)用于煤礦井下運(yùn)輸,已成為現(xiàn)代化煤礦高產(chǎn)高效的主要運(yùn)輸設(shè)備,其耗電量在煤礦總耗電量中占較大比例。
膠帶輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)如下:
開機(jī)工作制:2×500kW變頻器,年工作300d,每天18 h,效率為80%,應(yīng)用變頻器年節(jié)約電
1000×18×30%×0.8×300 = 129.6 萬kW?h
工業(yè)用電每度按0.45 元/ kW?h 計(jì)算,年節(jié)電費(fèi)58.32 萬元。
使用變頻器后,皮帶輸送機(jī)可軟起軟停、減少設(shè)備機(jī)械沖擊、延長設(shè)備使用壽命、降低設(shè)備的維修費(fèi)用,保證設(shè)備長期平穩(wěn)運(yùn)行,既可以達(dá)到降低損耗,保護(hù)設(shè)備的目的,又大大提高了現(xiàn)代化生產(chǎn)的工作效率。
五、結(jié)語
防爆變頻調(diào)速裝置投入運(yùn)行后,整個膠帶輸送機(jī)系統(tǒng)及驅(qū)動電機(jī)的事故率明顯下降,既延長了整個膠帶輸送機(jī)系統(tǒng)的使用壽命,同時又保證了正常生產(chǎn)(煤產(chǎn)量)和生產(chǎn)安全,年直接和間接經(jīng)濟(jì)效益在62萬元以上。防爆變頻器調(diào)速裝置投入運(yùn)行后,年綜合經(jīng)濟(jì)效益在86萬元以上,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
山西宏盛聚德煤業(yè)有限公司為山西宏盛能源開發(fā)投資集團(tuán)下屬子公司之一,礦井位于柳林縣城北7.5公里處的成家莊鎮(zhèn)聚財(cái)塔村,是一座建設(shè)規(guī)模為150萬噸/年的大型煤礦民營企業(yè),配套240萬噸/年洗煤項(xiàng)目,井田面積16.4362k㎡。
一、膠帶輸送機(jī)起動方案分析
山西宏盛聚德煤業(yè)有限公司原機(jī)械運(yùn)輸方案采用在減速機(jī)和電機(jī)之間加入液力偶合器起動方式。膠帶機(jī)慢慢起動,當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)矩時皮帶開始運(yùn)轉(zhuǎn),起動過程中有打滑現(xiàn)象,存在安全隱患。初期投入不太高,但是故障率較高,維護(hù)費(fèi)用較大。另外因設(shè)備處于回風(fēng)巷內(nèi)道,液力偶合器維護(hù)不好常常漏油,有很大的安全隱患。
我公司負(fù)責(zé)對該項(xiàng)目進(jìn)行變頻改造,變頻調(diào)速裝置調(diào)速范圍廣,起動轉(zhuǎn)矩大,可以在重量載下緩慢起動,起動安全可靠,雙電機(jī)拖動同步性能好,在匹配煤流傳感器后,可自動依據(jù)煤流大小自動調(diào)速,可節(jié)約電能,并且電機(jī)功率因數(shù)有明顯提高。是井下皮帶輸送機(jī)拖動的主要發(fā)展方向。
二、變頻器在膠帶輸送機(jī)拖動上的應(yīng)用特點(diǎn)
(1) 優(yōu)越的軟起動、軟停止特性。
(2) 低速驗(yàn)帶功能。
(3) 平穩(wěn)的重載起動。
(4) 完美的功率平衡。
(5) 自動調(diào)速、節(jié)電效果明顯。
(6) 降低膠帶張力,延長機(jī)械設(shè)備壽命。
三、變頻調(diào)速裝置電氣方案
煤礦井下皮帶機(jī)系統(tǒng)多為雙滾筒驅(qū)動,為了保證系統(tǒng)內(nèi)的同步性能,首先,要求位于機(jī)頭的各滾筒應(yīng)同步啟停,在某一電機(jī)故障時能使系統(tǒng)停機(jī),同時為了保證系統(tǒng)的運(yùn)輸能力,應(yīng)盡量保證各滾筒之間的功率平衡。通過調(diào)整相應(yīng)兩變頻器的速度給定來調(diào)整兩電機(jī)之間的速度差,便可以任意增大或減小兩驅(qū)動電機(jī)的電流差值的大小,因此可以通過單獨(dú)的控制系統(tǒng)控制各電機(jī)的電流值,通過調(diào)整各電機(jī)的速度來使各電機(jī)電流值逐步趨于平衡。
防爆變頻器帶動膠帶輸送機(jī)工作時,采用主從聯(lián)動方式。主機(jī)的輸出作為從機(jī)的給定,從機(jī)跟蹤主機(jī)的主參數(shù),主從機(jī)的數(shù)據(jù)交換通過通訊線路進(jìn)行。具體可以根據(jù)膠帶輸送機(jī)機(jī)械驅(qū)動裝置的布置作調(diào)整。
兩臺變頻器,一臺變頻器被設(shè)置為主機(jī),另一臺變頻器設(shè)為從機(jī),如上圖。主從機(jī)通過通訊線路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。兩臺電機(jī)同時起動,采用無傳感矢量控制方式。主機(jī)的速度輸出作為從機(jī)的速度輸入給定。從機(jī)可根據(jù)負(fù)載變化自動調(diào)整運(yùn)行頻率,跟蹤主機(jī)以保持同步。實(shí)現(xiàn)電機(jī)功率平衡。此方式速度控制精度高,動態(tài)響應(yīng)快,可隨負(fù)載變化動態(tài)調(diào)整速度輸出。
四、節(jié)能效果及生產(chǎn)效率
目前膠帶輸送機(jī)被廣泛應(yīng)用于煤礦井下運(yùn)輸,已成為現(xiàn)代化煤礦高產(chǎn)高效的主要運(yùn)輸設(shè)備,其耗電量在煤礦總耗電量中占較大比例。
膠帶輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)如下:
開機(jī)工作制:2×500kW變頻器,年工作300d,每天18 h,效率為80%,應(yīng)用變頻器年節(jié)約電
1000×18×30%×0.8×300 = 129.6 萬kW?h
工業(yè)用電每度按0.45 元/ kW?h 計(jì)算,年節(jié)電費(fèi)58.32 萬元。
使用變頻器后,皮帶輸送機(jī)可軟起軟停、減少設(shè)備機(jī)械沖擊、延長設(shè)備使用壽命、降低設(shè)備的維修費(fèi)用,保證設(shè)備長期平穩(wěn)運(yùn)行,既可以達(dá)到降低損耗,保護(hù)設(shè)備的目的,又大大提高了現(xiàn)代化生產(chǎn)的工作效率。
五、結(jié)語
防爆變頻調(diào)速裝置投入運(yùn)行后,整個膠帶輸送機(jī)系統(tǒng)及驅(qū)動電機(jī)的事故率明顯下降,既延長了整個膠帶輸送機(jī)系統(tǒng)的使用壽命,同時又保證了正常生產(chǎn)(煤產(chǎn)量)和生產(chǎn)安全,年直接和間接經(jīng)濟(jì)效益在62萬元以上。防爆變頻器調(diào)速裝置投入運(yùn)行后,年綜合經(jīng)濟(jì)效益在86萬元以上,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
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