導(dǎo)語：如何才能寫好一篇空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：空壓機(jī)；節(jié)能技術(shù)；變頻

1引言

二十一世紀(jì)以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)社會的迅速發(fā)展，在推動人類社會進(jìn)步的同時，卻也帶來了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題。近年來隨著節(jié)能減排的不斷深化，節(jié)能技術(shù)開始得到人們的重視，并在生產(chǎn)生活的諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用?？諌簷C(jī)作為煤炭、鋼鐵等行業(yè)工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)備，其能耗較高且運(yùn)行效率較低，已經(jīng)成為生產(chǎn)過程中能源損耗的重要環(huán)節(jié)。本文主要針對空壓機(jī)的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了分析與闡述，通過節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠減少空壓機(jī)的能耗，還能提高其使用壽命，降低生產(chǎn)成本。

2空壓機(jī)運(yùn)行存在的問題

空壓機(jī)是一種利用電動機(jī)在壓縮腔內(nèi)對氣體進(jìn)行壓縮，使之具有一定壓力的設(shè)備，一般在工業(yè)生產(chǎn)中責(zé)為其他氣動設(shè)備提供動力來源，在煤炭、紡織、鋼鐵、化工等諸多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。空壓機(jī)主要包括電動機(jī)、傳動裝置以及控制系統(tǒng)等幾大部分組成，其耗電量較為嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計我國大型工業(yè)設(shè)備的用電量占整個社會用電量的60%以上，而大型工業(yè)設(shè)備用電量中空壓機(jī)用電量約占15%左右，其能耗在我國社會用電量中占據(jù)著重要的地位。另外有調(diào)查顯示，空氣機(jī)在5年的運(yùn)行成本中，設(shè)備成本僅占總成本的12%左右，運(yùn)行成本則占80%左右，可見降低空壓機(jī)能耗對降低空壓機(jī)運(yùn)行成本有著重要的意義?？諌簷C(jī)系統(tǒng)市場規(guī)模如下圖所示，通過圖中可以看出，空壓機(jī)節(jié)能市場近年來始終保持較快的增長勢頭，發(fā)展?jié)摿κ志薮蟆?/p>

經(jīng)過長期生產(chǎn)實(shí)踐的不斷完善，空壓機(jī)在機(jī)械原理等方面已經(jīng)十分成熟，但隨著人們對節(jié)能減排重視程度的不斷提高，空壓機(jī)在節(jié)能方面仍存在諸多問題。一般來說在工業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)過程中的用氣量與用氣壓力等指標(biāo)通常是不斷變化的，這就要求空壓機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)不斷隨負(fù)荷要求發(fā)生變化?？諌簷C(jī)的控制技術(shù)已經(jīng)成為影響空壓機(jī)效率和性能的重要因素，同時也是保證空壓機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證，傳統(tǒng)的控制方式包括以下兩種。

2.1電氣聯(lián)鎖控制技術(shù)

電氣連鎖控制就是通過對空壓機(jī)管網(wǎng)壓力的監(jiān)控而實(shí)現(xiàn)的控制技術(shù)，當(dāng)空壓機(jī)產(chǎn)生的氣量氣壓超過負(fù)荷需求時，管網(wǎng)的壓力將上升，當(dāng)壓力值超過某一設(shè)定閾值時聯(lián)鎖信號控制空壓機(jī)停機(jī)，從而降低管網(wǎng)的壓力，當(dāng)管網(wǎng)的壓力下降到小于某一設(shè)定閾值時聯(lián)鎖信號將控制空壓機(jī)再次開機(jī)。這種電氣聯(lián)鎖的控制方式在負(fù)荷頻繁變化且儲氣罐容量較小時，將導(dǎo)致空壓機(jī)頻繁的開停機(jī)，開停機(jī)時產(chǎn)生的沖擊不僅對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性造成了較大的影響，造成了較大的功率損耗，還對空壓機(jī)造成了較大的損害，大大縮短了空壓機(jī)的使用壽命。

2.2自動加卸載控制技術(shù)

自動加卸載控制是一種通過空壓機(jī)電動機(jī)的加卸載而實(shí)現(xiàn)的控制方式，當(dāng)管網(wǎng)壓力超過某一設(shè)定的閾值時，控制調(diào)節(jié)空壓機(jī)的進(jìn)口導(dǎo)葉，通過導(dǎo)葉的減小實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)輸出氣量氣壓的減小；當(dāng)導(dǎo)葉減小到最小狀態(tài)且管網(wǎng)壓力達(dá)到卸載壓力閾值時，控制空壓機(jī)電動機(jī)卸載，與壓縮機(jī)脫離，此時電動機(jī)保持空載狀態(tài)，空壓機(jī)不再產(chǎn)生壓縮空氣，管網(wǎng)壓力得以減小。當(dāng)管網(wǎng)壓力逐步降到加載壓力閾值時，控制空壓機(jī)電動機(jī)加載，與壓縮機(jī)自動對接，并逐步打開導(dǎo)葉，滿足符合的用氣需求。與電氣聯(lián)鎖控制方式相比，自動加卸載控制作為一種有級的控制方式，控制更加靈活，但電動機(jī)始終保持運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，一方面不利于電動機(jī)的使用壽命，另一方面造成了空載功耗的浪費(fèi)。

3空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)及其應(yīng)用

3.1變頻控制技術(shù)

當(dāng)前變頻調(diào)速技術(shù)已經(jīng)在空壓機(jī)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，并發(fā)揮了重要的節(jié)能效果。傳統(tǒng)的空壓機(jī)調(diào)速都是采用加載和卸載的瞬時方式實(shí)現(xiàn)，過電流較大，造成的電壓波動與氣壓波動不僅造成了較大的能耗，還造成了設(shè)備較為嚴(yán)重的磨損，縮短了設(shè)備的使用壽命。變頻調(diào)速技術(shù)就是利用變頻器，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，通過改變電流的頻率實(shí)現(xiàn)對空壓機(jī)中電動機(jī)轉(zhuǎn)速的控制與調(diào)節(jié)，其改變了傳統(tǒng)的調(diào)速方式，具有更強(qiáng)的靈活性，能夠在較短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)轉(zhuǎn)速的多次調(diào)節(jié)，且調(diào)速過程更加平穩(wěn)，從而大大減少了空壓機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)過程中不必要的能量損耗，提高了空壓機(jī)的運(yùn)行效率。與傳統(tǒng)的調(diào)速方式相比，變頻調(diào)速技術(shù)更加適應(yīng)空壓機(jī)輕載運(yùn)行條件，調(diào)速過程中電動機(jī)的電能損耗也大大降低。

3.2基于負(fù)荷預(yù)測的控制技術(shù)

負(fù)荷變化是導(dǎo)致空壓機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的改變的重要原因，由于控制裝置對空壓機(jī)的控制調(diào)節(jié)具有明顯的滯后性，導(dǎo)致空壓機(jī)的調(diào)節(jié)通常較為急促，一方面造成了較大的功耗損失，另一方面對空壓機(jī)也造成了較大的損耗。通常在工業(yè)生產(chǎn)中，負(fù)荷的變化具有一定的規(guī)律，因此通過對負(fù)荷變化的預(yù)測，提前對空壓機(jī)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，通過緩變滿足下一時刻的符合需求，一方面減少了空壓機(jī)的驟停晝起，避免了對空壓機(jī)的損耗，另一方面大大減少了空壓機(jī)調(diào)整過程中不必要的功率損耗，提高了空壓機(jī)的效率。

負(fù)荷預(yù)測的準(zhǔn)確性直接決定了控制的精確性，為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的負(fù)荷預(yù)測，一方面控制算法中設(shè)置有反饋校正以及滾動優(yōu)化環(huán)節(jié)，利用負(fù)荷的變化實(shí)時對預(yù)測模型進(jìn)行更新和校正，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的短期預(yù)測；另一方面對負(fù)荷變化的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與挖掘，分析負(fù)荷變化的長期性規(guī)律，進(jìn)一步提高預(yù)測精度。

3.3空壓機(jī)群優(yōu)化控制技術(shù)

當(dāng)單臺空壓機(jī)難以滿足用戶的需求時，需要利用空壓機(jī)群來滿足用戶的更高需求。單臺空壓機(jī)的控制調(diào)節(jié)方式較為單調(diào)，只能通過空壓機(jī)中電動機(jī)的啟停、轉(zhuǎn)速調(diào)整以及導(dǎo)葉開閉等操作實(shí)現(xiàn)，難以滿足不同的負(fù)荷變化，而應(yīng)用空壓機(jī)群后，控制方式得到了較大的豐富，通過對多臺空壓機(jī)的組合控制，更能夠適應(yīng)負(fù)荷多樣的變化情況，同時通過負(fù)荷的合理分配，能夠使每臺空壓機(jī)都運(yùn)行在最佳的負(fù)荷狀態(tài)，從而有效延長空壓機(jī)的使用壽命，降低空壓機(jī)的維護(hù)成本。

空壓機(jī)群優(yōu)化控制技術(shù)需要對系統(tǒng)中不同區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，及時獲取各區(qū)域空壓機(jī)運(yùn)行狀況、各存儲罐存儲狀況以及各管道的壓力狀況，并根據(jù)參數(shù)變化情況，利用遺傳算法、蟻群算法等實(shí)現(xiàn)對空壓機(jī)群的優(yōu)化控制。

3.4無功補(bǔ)償技術(shù)

通常來說，空壓機(jī)中使用的電動機(jī)多為異步電動機(jī)，其能夠隨負(fù)荷的變化改變自身輸出的功率，具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。異步電動機(jī)在運(yùn)行時會產(chǎn)生一定的無功損耗，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生突變時，無功損耗的突變將造成嚴(yán)重的能量損耗，因此利用無功補(bǔ)償技術(shù)，采用電容器等無功補(bǔ)償設(shè)備對空壓機(jī)的無功損耗進(jìn)行補(bǔ)償十分有效，當(dāng)異步電動機(jī)產(chǎn)生或吸收無功功率時，電容器可以起到吸收或釋放無功的作用，從而大大降低空壓機(jī)的電能損耗。

4結(jié)束語

空壓機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)備，在諸多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，利用節(jié)能技術(shù)降低空壓機(jī)的能耗水平，對提高資源的利用率，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展都有著重要的積極意義。相信隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)必將得到更加廣泛應(yīng)用，發(fā)揮更加顯著的作用。

參考文獻(xiàn)

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[2]丁慶雷，何鵬，劉殿珍，等.高壓變頻器在螺桿式空壓機(jī)節(jié)能改造中的應(yīng)用[J].變頻器世界.2013（10）.

[3]袁帥軍，郭利女，鄧超，等.變頻器在空壓機(jī)中的應(yīng)用[J].硅谷，2010，16.

篇2

關(guān)鍵詞：核電廠；空壓機(jī)；節(jié)能；變頻；壓縮熱

中圖分類號：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)概述

壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)為核電廠的安全運(yùn)行提供動力氣源，是為核電廠提供正常、最大量運(yùn)行、檢修維護(hù)所需壓縮空氣的重要公用系統(tǒng)。我院目前在建項目共計16臺核電機(jī)組，其配置均采用水冷無油螺桿定頻空氣壓縮機(jī)+無熱再生吸附式干燥器組合。對于空壓機(jī)，加卸載調(diào)節(jié)模式下空轉(zhuǎn)時有電功率消耗卻無排氣，而對于無熱再生吸附式干燥器需要耗費(fèi)占排氣量至少10%的壓縮空氣，在核電廠漫長的40年運(yùn)營期內(nèi)會造成高額的運(yùn)營成本。此外，系統(tǒng)還存在供氣不穩(wěn)定，設(shè)備損耗大、能耗大、噪聲大等節(jié)能環(huán)保問題，因此有必要對現(xiàn)有的壓空生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)研究和設(shè)計。

2 系統(tǒng)節(jié)能分析

壓縮空氣生產(chǎn)系統(tǒng)總成本的80%體現(xiàn)在運(yùn)行時的能耗上，故應(yīng)重點(diǎn)分析系統(tǒng)運(yùn)行時調(diào)節(jié)模式的選擇。如能改變壓縮機(jī)的加卸載供氣模式并采用變頻技術(shù)，使其輸出始終保持與壓縮空氣需求量一致，就能夠?qū)⒐ゎl機(jī)空轉(zhuǎn)帶來的固有能耗降為零，達(dá)到節(jié)能的目的。不僅如此，通過變頻技術(shù)的運(yùn)用，還可以節(jié)省電能，提高核電廠經(jīng)濟(jì)性，還可提高電廠供氣穩(wěn)定性，改善空壓機(jī)運(yùn)行條件，延長空壓機(jī)使用壽命、降低空壓機(jī)故障率。此外，干燥器的再生耗氣量隨著干燥器的干燥原理不同有非常大的差異，帶露點(diǎn)儀的無熱再生吸附式干燥器再生耗氣量一般在10%左右，而壓縮熱型干燥器的再生耗氣量為零，因此選擇壓縮熱型干燥器也能達(dá)到節(jié)能的目的。

3 變頻節(jié)能原理

交流異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和電源頻率之間遵循以下關(guān)系：

轉(zhuǎn)速n=60f/p×（1-s）（1）

式中：f為電源頻率，s為電動機(jī)轉(zhuǎn)差率，p為電動機(jī)繞組的極對數(shù)。對于交流異步電動機(jī)來說，p是定值，s基本不變，故轉(zhuǎn)速n與電源頻率f存在線性相關(guān)，即改變交流電頻率就可達(dá)到改變電機(jī)轉(zhuǎn)速的效果，從而通過變頻實(shí)現(xiàn)調(diào)速。

而對于螺桿式壓縮機(jī)來說，排氣量又與轉(zhuǎn)速成正比，即兩者之間有以下關(guān)系：

Qf=Qe×nf/ne（2）

式中：Qf為變頻狀態(tài)下的排氣量，Qe 為額定頻率狀態(tài)下的排氣量，nf為變頻狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速，ne為額定頻率狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速。

4 系統(tǒng)變頻方案設(shè)計

A項目建設(shè)兩臺機(jī)組，采用的是第三代核電技術(shù)，全球暫未有同類在運(yùn)核電廠用氣的歷史數(shù)據(jù)可以參考，故需從最源頭的每個系統(tǒng)用戶開始收集用氣數(shù)據(jù)，獲得A項目核島、常規(guī)島及BOP各系統(tǒng)用戶分別在正常運(yùn)行、最大運(yùn)行、機(jī)組檢修期間的用氣需求，通過疊加的方法分別將單臺機(jī)組在上述三種運(yùn)行工況下總的用氣需求匯總。

先對兩臺機(jī)組的上述三種工況進(jìn)行兩兩組合，通過數(shù)據(jù)分析可知，A項目在一臺機(jī)組最大運(yùn)行和一臺機(jī)組檢修維護(hù)工況下的壓空總用氣量最大，達(dá)到11376Nm3/h，需全部空壓機(jī)投入運(yùn)行才能滿足該工況下的用氣需求。同時需要指出的是，機(jī)組檢修和最大運(yùn)行工況持續(xù)時間較短，尤其是機(jī)組檢修工況按計劃是每年大概為11天。而機(jī)組在全年大多數(shù)情況下是正常運(yùn)行工況，間或達(dá)到最大運(yùn)行工況，偏保守考慮下一臺機(jī)組正常運(yùn)行和一臺機(jī)組最大運(yùn)行工況是空壓機(jī)供氣最普遍的工況，此時總耗氣量為2502Nm3/h， 1臺400kW排氣量為2832Nm3/h的空壓機(jī)即可滿足供氣要求。

根據(jù)一臺機(jī)組正常運(yùn)行和一臺機(jī)組最大運(yùn)行組合下的耗氣量，考慮設(shè)置1臺400kW的變頻壓縮機(jī)。這樣A項目的兩臺機(jī)組在全年多數(shù)情況下就由變頻機(jī)根據(jù)下游供氣量的要求實(shí)時提供壓縮空氣，使管網(wǎng)壓力維持在恒定值水平。然后再根據(jù)A項目兩臺機(jī)組分別在一臺機(jī)組最大運(yùn)行和一臺機(jī)組檢修維護(hù)工況下的壓空最大總用氣量考慮空壓機(jī)的最大出力，可設(shè)置5臺空壓機(jī)，其中工頻機(jī)4臺（含2臺300kW和2臺400kW空壓機(jī)），變頻機(jī)1臺（400kW）。這樣除能滿足A項目兩臺機(jī)組最大用氣工況下的壓空需求外，其中1臺400kW的空壓機(jī)排氣量亦可滿足占大多數(shù)的正常運(yùn)行工況下的壓空需求，并由變頻壓縮機(jī)根據(jù)下游母管的壓力值動態(tài)調(diào)節(jié)空壓機(jī)出力。

雖然正常運(yùn)行工況下使用變頻機(jī)工作，但仍需保持變頻和工頻兩種狀態(tài)下對空壓機(jī)的控制，使空壓機(jī)在變頻和工頻模式下均能正常工作，這樣不僅通過變頻優(yōu)化了空壓機(jī)不同工況下的運(yùn)行狀態(tài)，而且還能通過工頻接觸器和變頻器互為備用保障空壓機(jī)運(yùn)行控制的安全可靠。綜上，形成A項目空壓機(jī)變頻節(jié)能設(shè)計后的控制系統(tǒng)原理框圖如圖1。

圖1中由PLC、變頻器、電機(jī)、空壓機(jī)、壓力傳感器所構(gòu)成的變頻控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)壓力的閉環(huán)控制，達(dá)到穩(wěn)壓供氣并使設(shè)備保持與用氣匹配的運(yùn)轉(zhuǎn)功率。

結(jié)語

現(xiàn)今變頻技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟，變頻調(diào)速系統(tǒng)的故障率很低，且變頻機(jī)較工頻機(jī)在系統(tǒng)穩(wěn)定性上并沒有減弱，而其在節(jié)約電能、控制噪聲污染，減少機(jī)組部件損耗、保證供氣壓力恒定等方面的好處又是工頻機(jī)無法比擬的。后續(xù)有條件還可對變頻機(jī)和壓縮熱型干燥器的生產(chǎn)應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)研，并針對A項目的壓空系統(tǒng)方案設(shè)計做進(jìn)一步的經(jīng)濟(jì)性分析，以明確節(jié)能技術(shù)帶來的經(jīng)濟(jì)價值。但需要特別提出的是，核電廠質(zhì)量和安全高于一切，壓空系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)必須在滿足提高供氣質(zhì)量和設(shè)備運(yùn)行可靠性的條件下才能開展，在保證核電機(jī)組供氣可靠穩(wěn)定的前提下提高電廠經(jīng)濟(jì)性，從而積極響應(yīng)國家節(jié)能降耗的方針政策。

參考文獻(xiàn)

篇3

關(guān)鍵詞：水電廠 高壓變頻器 6.3 kV電機(jī) 節(jié)能升級改造

中圖分類號：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（c）-00-01

從大量研究資料和實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)可知，將輔機(jī)水泵系統(tǒng)常規(guī)的定速節(jié)流靜態(tài)調(diào)節(jié)方式升級改造為變頻節(jié)能動態(tài)調(diào)速控制方式，可以確保水泵拖動系統(tǒng)長期輸出與輸入間的動態(tài)平衡，其節(jié)能效果非常明顯[1]。

1 變頻調(diào)速節(jié)能控制原理

輸出轉(zhuǎn)矩是水泵拖動系統(tǒng)調(diào)節(jié)功能的主要表現(xiàn)，而電機(jī)輸入電源頻率（f）、轉(zhuǎn)差率（s）、以及磁極對數(shù)（p）三個特性參數(shù)間又具有一定的邏輯關(guān)系，即：

從式（1）可以看出，要想確保水泵電機(jī)拖動系統(tǒng)處于節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工況，就需要動態(tài)調(diào)節(jié)電機(jī)拖動系統(tǒng)的輸出轉(zhuǎn)矩，即調(diào)節(jié)水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速。通過改變電機(jī)轉(zhuǎn)差率（s）和磁極對數(shù)（p）兩種方式來改變水泵電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)矩），將會涉及到對整個水泵電機(jī)內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)，這在實(shí)踐工程應(yīng)用中不具備很強(qiáng)的普及應(yīng)用特性。因此，改變水泵電機(jī)輸入電源頻率（f），其不僅在理論研究中較為成熟，而且是實(shí)踐工程應(yīng)用中也已取得較為良好的節(jié)能應(yīng)用效果[2]。

2 水電廠高壓水泵系統(tǒng)概況

某水電廠共裝有8臺600 mVA機(jī)組，選用2臺6 kV 1600 kW水泵電機(jī)作為一期機(jī)組排水系統(tǒng)的核心設(shè)備。該排水系統(tǒng)由于其設(shè)計過程中估算排水量偏大，導(dǎo)致其功率選型值偏大，其實(shí)際所需排水量只有設(shè)計值的56%左右，存在嚴(yán)重“大馬拉小車”問題，加上水泵電機(jī)采用靜態(tài)閥門調(diào)速，能耗非常大，水泵電機(jī)拖動系統(tǒng)設(shè)備性能老化較為嚴(yán)重。水電廠發(fā)電機(jī)組其一期機(jī)組排水系統(tǒng)，給水泵額定流量為247 m3/h，額定轉(zhuǎn)速為2960 r/min；配套電機(jī)型號為YKS5004-2，額定功率為1600 kW，額定電壓為6.3 kV，額定電流為188.4 A，額定轉(zhuǎn)速為2980 r/min，功率因素為0.9，防護(hù)等級為F級 IP55。從水電廠大量歷史調(diào)節(jié)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析結(jié)果表明，當(dāng)水力發(fā)電機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行區(qū)域時，其水泵電機(jī)拖動系統(tǒng)在動、靜調(diào)節(jié)過程中其節(jié)流損失較大，相比于額定運(yùn)行工況下其節(jié)流損失大約增加48%～52%左右，整個水泵電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行效率普遍較低，能耗相當(dāng)嚴(yán)重，在很大程度上影響到水力發(fā)電機(jī)組的整體廠用電率。根據(jù)水泵電機(jī)系統(tǒng)的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)分析結(jié)果，按照變頻調(diào)速理論分析可知，如采用變頻節(jié)能節(jié)流調(diào)速控制方案對水泵電機(jī)拖動系統(tǒng)進(jìn)行升級改造，大致可以達(dá)到30%左右的節(jié)能效果。

3 高壓水泵系統(tǒng)變頻節(jié)能升級方案

為了滿足綠色環(huán)保節(jié)能水電廠相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，減少水力發(fā)電機(jī)組輔機(jī)系統(tǒng)中的無謂電能資源浪費(fèi)，降低水電廠廠用電率，提高單位電能生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。決定采用6 kV高壓變頻器對水電廠一期2臺6.3 kV高壓水泵系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)升級改造，其具體變頻節(jié)能升級改造方案如圖1所示：

從圖1可知，整個節(jié)能升級改造方案中除了采用6.3 kV高壓變頻器外，還需要改造水泵系統(tǒng)的6.3 kV電機(jī)一次系統(tǒng)（圖1中虛線部分為6.6 kV高壓電機(jī)的旁路柜），主要由三個高壓真空接觸器（KM1、KM2、KM3）、2個6.3 kV高壓隔離刀閘（QS1、QS2）、1個PT測量保護(hù)用電壓互感器等共同組成。

4 高壓水泵系統(tǒng)變頻節(jié)能升級改造節(jié)能經(jīng)濟(jì)效益分析

為了分析水電廠一期水泵系統(tǒng)采用6.3 k高壓變頻器為核心的變頻節(jié)能調(diào)速控制系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級改造后的經(jīng)濟(jì)效益，按照圖1所示的改造方案將兩臺6.3 kV高壓水泵電機(jī)進(jìn)行升級改造，將一期排水水泵變頻調(diào)速運(yùn)行工況下的電機(jī)全年用電量與未進(jìn)行改造前的工頻靜態(tài)調(diào)控下的電機(jī)拖動系統(tǒng)用電量進(jìn)行對比分析。未采用6.3 kV高壓變頻器進(jìn)行技術(shù)升級改造前，水電廠水泵系統(tǒng)長期處于全速運(yùn)行工況，對應(yīng)其全年用電量大約為：P1=19200000（kWh）；采用以6.3 kV高壓變頻器為核心的變頻節(jié)能調(diào)速控制進(jìn)行技術(shù)升級改造后，水電廠一期排水泵電機(jī)拖動系統(tǒng)始終工作在變頻節(jié)能動態(tài)調(diào)速經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工況中，其全年用電量大約為：P2=14100000（kWh）。與6.3 kV高壓水泵電機(jī)擋板和閥門靜態(tài)調(diào)節(jié)相比，采用6.3 kV變頻調(diào)速進(jìn)行節(jié)能升級改造后，整個水電廠排水系統(tǒng)每年大約可以節(jié)約電能資源為：P=P1-P2=：5100000（kWh）。按水電廠平均上網(wǎng)電價為0.3元/kWh進(jìn)行估算，則采用6.3 kV高壓變頻調(diào)速節(jié)能控制系統(tǒng)對水電廠一期水泵排水系統(tǒng)電機(jī)進(jìn)行變頻節(jié)能升級改造后，其每年大致可以節(jié)約電費(fèi)為1530000元，約153萬元，節(jié)電效率為26.6%，與理論變頻節(jié)能效率相匹配，其節(jié)能節(jié)電效果非常明顯。水電廠水泵電機(jī)拖動系統(tǒng)進(jìn)行6.3 kV高壓變頻調(diào)速節(jié)能升級改造后，不僅改善了水泵電機(jī)拖動系統(tǒng)的綜合運(yùn)行性能，降低了水泵電機(jī)的起動電流，確保水泵輔機(jī)系統(tǒng)具有較高運(yùn)行安全可靠性，同時其節(jié)能節(jié)電效果相當(dāng)明顯，每年大約可以節(jié)約153萬元，避免了電廠廠用電無謂大量電能浪費(fèi)，降低了廠用

電率。

5 結(jié)語

隨著電力電子技術(shù)、變頻調(diào)速技術(shù)等在工程中應(yīng)用的不斷完善，加上高壓變頻器等電力電子元器件單位功率價格的不斷降低，變頻節(jié)能調(diào)速技術(shù)在水電廠排水泵等輔機(jī)系統(tǒng)節(jié)能改造系統(tǒng)中將具有更為廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

篇4

【關(guān)鍵詞】： 變頻技術(shù) 煤礦生產(chǎn) 節(jié)能

隨著電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展和世界能源緊缺客觀因素的影響，變頻節(jié)能技術(shù)得到了各國的高度重視。在我國，構(gòu)建節(jié)約型社會的口號極大推動了變頻節(jié)能技術(shù)在礦山機(jī)械設(shè)備中的發(fā)展。就煤炭企業(yè)而言，礦井各個生產(chǎn)系統(tǒng)的用電占到總用電量的70%～90%。具體來說，在未采用變頻節(jié)能措施前，風(fēng)機(jī)、泵等流體機(jī)械設(shè)備，平均運(yùn)轉(zhuǎn)效率只有20%～50%。礦井提升機(jī)、膠帶輸送機(jī)、給煤機(jī)、空壓機(jī)等動力負(fù)荷變化較大的機(jī)電設(shè)備在啟動、減速制動等運(yùn)行過程，電能的浪費(fèi)是非常巨大的。采用變頻器不僅能達(dá)到科學(xué)用電、節(jié)能降耗的目的，而且能夠提高自動化水平。良好的節(jié)能效果和優(yōu)越的調(diào)節(jié)性能使變頻節(jié)能技術(shù)在我國煤礦中的應(yīng)用越來越多，技術(shù)也日趨成熟。

一、變頻技術(shù)在流體機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用

風(fēng)機(jī)和泵等流體機(jī)械設(shè)備的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，對過載能力要求較低，選用普通功能型通用變頻器即可滿足要求。

1、風(fēng)機(jī)中變頻技術(shù)的應(yīng)用

目前，變頻器在我國煤礦風(fēng)機(jī)節(jié)能改造上得到了大量應(yīng)用，出現(xiàn)了為煤礦特殊環(huán)境專門設(shè)計的變頻調(diào)速裝置。據(jù)了解，東溝礦風(fēng)機(jī)改造中，將原來JRQ-1510-10型高壓繞阻式電動機(jī)換為JS157-10型低壓鼠籠式電動機(jī)，用1臺變頻器控制兩臺電動機(jī)。經(jīng)過改造后，實(shí)際轉(zhuǎn)速較改進(jìn)前最低轉(zhuǎn)速下降了70r/min，電機(jī)實(shí)際輸出功率為改進(jìn)前前導(dǎo)器半關(guān)閉時的1/3，風(fēng)量和風(fēng)壓更加適合礦井特性，每年可節(jié)約電費(fèi)約56萬元。

新星礦與上海創(chuàng)力電器公司合作，研制了ZJT-30型隔爆兼本安型智能變頻調(diào)速系統(tǒng)，采取IGBT散熱方式，工作電壓為660V，可帶動28kW局部通風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)了載波頻率調(diào)整（2～50Hz）功能風(fēng)電和瓦斯閉鎖功能、過流短路保護(hù)功能、超溫斷電功能及遠(yuǎn)程和實(shí)地控制功能，其性能達(dá)到防爆標(biāo)準(zhǔn)，為巷道掘進(jìn)過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能提供了有效手段。

2、泵中變頻調(diào)速的應(yīng)用

變頻調(diào)速在礦井主排水泵中的應(yīng)用，明顯降低了設(shè)備的機(jī)械沖擊。中國礦業(yè)大學(xué)利用變頻器和PLC控制器，設(shè)計了一套煤礦井下排水泵站的監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)中變頻器靈活的控制水泵的平滑起停適時加減速，保證了井下液位的恒定，降低了水泵空轉(zhuǎn)時間和頻繁起停帶來的大量能耗，設(shè)備的損耗也相應(yīng)降低。PLC控制器的加入，使得變頻器的自動控制更加智能與靈活，從而保證了生產(chǎn)的安全高效運(yùn)行。

堡子礦選煤廠在介質(zhì)泵上安裝變頻器，通過在線調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)重介旋流器的入料壓力，減少了頻繁開、停車，降低了因啟動電流過大造成的電耗增加。生產(chǎn)實(shí)踐表明，采用變頻調(diào)速技術(shù)使該選煤廠創(chuàng)收效益明顯。

二、變頻技術(shù)在機(jī)械動力負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用

1、提升機(jī)中變頻技術(shù)的應(yīng)用

華泓礦與唐山開誠電器公司合作，選用交流四象限變頻調(diào)速系統(tǒng)配套湖南株州力達(dá)公司生產(chǎn)的JKB22.5/315P型變頻防爆提升機(jī)，采用無速度傳感器矢量控制方式，設(shè)有過壓、欠壓、過流、電機(jī)缺相等保護(hù)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化控制，設(shè)計有專門的控制軟件，同時具有很高的兼容性，提供了完善的輸入輸出接口電路，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

2、膠帶輸送機(jī)中變頻技術(shù)的應(yīng)用

山凹礦采區(qū)膠帶輸送機(jī)采用四象限變頻調(diào)速技術(shù)后，解決了采用液力耦合器裝置時下行運(yùn)輸皮帶機(jī)在啟動運(yùn)行制動中形成的電機(jī)失控，變頻器能隨時將電機(jī)在下運(yùn)過程中產(chǎn)生的電能回饋到電網(wǎng)中，減少了無效發(fā)熱損耗，解決了機(jī)械系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)的沖擊問題，延長了設(shè)備的使用壽命，使得檢修更加簡便快捷，而且長期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，節(jié)能效果好。

3、給煤機(jī)中變頻技術(shù)的應(yīng)用

下交礦對洗煤廠給煤機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造，采用變頻驅(qū)動的方案取代傳統(tǒng)的手動閘門控制方案，選擇了西門子MicroMaster440全新一代模塊化設(shè)計的多功能標(biāo)準(zhǔn)變頻器，系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)調(diào)試軟件。有數(shù)字量輸入、模擬量輸入/輸出、繼電器輸出功能。同時采用集成RS485通訊接口，使得安裝操作和控制更加靈活方便。

4、空壓機(jī)中變頻技術(shù)的應(yīng)用

登茂通礦聯(lián)合山東科技大學(xué)對空壓機(jī)電控系統(tǒng)進(jìn)行了變頻節(jié)能改造，采用l臺ACS800-160變頻器輪換去驅(qū)動2臺空氣壓縮機(jī)。通過檢測儲氣罐壓力，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的壓力閉環(huán)控制，自動調(diào)節(jié)空氣壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速和空氣壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)，實(shí)現(xiàn)了空壓機(jī)平穩(wěn)高效工作。

三、變頻技術(shù)的發(fā)展空間

煤礦大小機(jī)電設(shè)備種類繁多，井下工作環(huán)境惡劣。煤礦在發(fā)展過程中對變頻器的需求呈現(xiàn)多功能的趨勢，使用變頻器控制會成為礦山網(wǎng)絡(luò)化管理的一個重要環(huán)節(jié)。我國礦山機(jī)電設(shè)備節(jié)能減排任務(wù)迫在眉睫，節(jié)能改造必然需要大量的變頻器，會極大推動變頻技術(shù)在礦山的發(fā)展。面前，我國變頻技術(shù)仍有很大提升空間，如：瓦斯抽放泵站、刮板輸送機(jī)等領(lǐng)域變頻器的核心器件晶閘管國產(chǎn)化水平不高，尤其是高壓防爆變頻制造領(lǐng)域還在開發(fā)試驗(yàn)階段，變頻器國內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)尚未普及，大部分制造商仍停在進(jìn)口關(guān)鍵部件的組裝制造水平，核心技術(shù)缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)。

四、結(jié)語

變頻器在煤礦機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用，不僅體現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、泵等流體機(jī)械設(shè)備中，也同樣運(yùn)用于提升機(jī)、膠帶輸送機(jī)等機(jī)械動力負(fù)荷設(shè)備中。現(xiàn)階段，我國煤礦設(shè)備中對變頻器的使用還不夠廣泛，變頻器具有巨大的發(fā)展前景，其通過高效地將電能進(jìn)行不同形式的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)了對電能的控制，對于煤礦生產(chǎn)有著重要的意義。隨著時代的發(fā)展，相信會有更多的變頻技術(shù)在煤礦企業(yè)中得到開發(fā)和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]于淑珍.探討我國煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013（04）：76.

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篇5

【關(guān)鍵詞】渣漿泵；空壓機(jī)；流體機(jī)械；變頻調(diào)節(jié)技術(shù)

前言

選煤廠在運(yùn)行過程中大量使用風(fēng)和水。為了輸送風(fēng)、水和礦漿，需要多樣的流體機(jī)械。隨著選煤工業(yè)的迅速發(fā)展，工藝日益復(fù)雜，而選煤設(shè)備日益大型化、機(jī)械化程度日益提高。為了與生產(chǎn)設(shè)備配套，選煤廠應(yīng)用的流體機(jī)械也有了一定的發(fā)展。本文就選煤廠常用的流體機(jī)械，探討其應(yīng)用狀況及發(fā)展情況。

一、泵的應(yīng)用及發(fā)展

泵是選煤廠常用的輸送礦漿的流體機(jī)械，因?yàn)檫x煤廠輸送液體多含固體顆粒，因此多采用渣漿泵。清水泵僅少量用于輸送清水及循環(huán)水，此處不過多介紹。

渣漿泵是一種液固兩相流泵，選煤廠用渣漿泵多為離心泵，廣泛用于輸送選煤廠煤漿及重介質(zhì)。根據(jù)其用途不同，對于泵的流量、壓力等指標(biāo)也有著較大差異。

（一）渣漿泵應(yīng)用于壓濾機(jī)

壓濾機(jī)的工作過程可分為多個階段，每個階段對于渣漿泵的性能有著不同要求。初期主要為入料階段，要求礦漿較迅速的給入到機(jī)體內(nèi)，要求泵的性能曲線必須陡降，以更好的適用壓濾機(jī)工況；中期為壓濾加壓及保壓階段，渣漿泵為壓濾機(jī)提供過濾壓力，入料流量則進(jìn)一步減小直至關(guān)死，因此，需要渣漿泵的關(guān)死揚(yáng)程符合壓濾機(jī)的壓力要求。后期為為卸料階段，則對泵沒有太多要求。由此可見，壓濾機(jī)渣漿泵必須具有以下特性：1 在大流量運(yùn)行時，泵的特性曲線必須陡降；為此可采用提高泵轉(zhuǎn)速，較小葉片入口角、減小葉片出口寬度等方式實(shí)現(xiàn)；且泵必須有良好氣蝕性能。2壓濾機(jī)入料泵在低流量運(yùn)行時應(yīng)滿足壓濾機(jī)的壓力要求。

（二）渣漿泵應(yīng)用于重介質(zhì)旋流器

重介質(zhì)旋流器是近年來得到迅猛發(fā)展的一種離心分選設(shè)備。近年來在選煤廠中得到廣泛應(yīng)用。而渣漿泵，是重介質(zhì)旋流器的唯一動力來源。重介質(zhì)旋流器還具有以下幾個特點(diǎn)：首先，入料包括磁鐵礦粉及礦物，磁鐵礦粉質(zhì)地堅硬、對設(shè)備的磨損嚴(yán)重；而礦物粒度最大可達(dá)100mm，這在其他需要泵送環(huán)節(jié)是非常少見的，因此應(yīng)著重考慮泵的允許通過粒徑。其次，旋流器入料同時存在流量與壓力的要求，流量必須滿足設(shè)備的處理能力，而壓力必須達(dá)標(biāo)，才能實(shí)現(xiàn)有效分選。因此，旋流器用渣漿泵必須具有以下特性：1、入料泵與旋流器要求壓力、流量等指標(biāo)相匹配，能夠在相應(yīng)的工作條件下長時間穩(wěn)定工作；2、入料泵應(yīng)能滿足入料的粒度要求，尤其是有壓重介質(zhì)旋流器，以避免因顆粒過大導(dǎo)致的堵料問題。

（三）選煤廠泵應(yīng)用的進(jìn)展

渣漿泵技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定，在選煤廠應(yīng)用效果良好。近年來渣漿泵應(yīng)用的發(fā)展主要體現(xiàn)在管理、控制領(lǐng)域。如變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用。在選煤廠生產(chǎn)中，設(shè)備運(yùn)行參數(shù)須隨著煤質(zhì)波動、入洗量變化及產(chǎn)品要求變化等及時調(diào)整。因此，泵的工作參數(shù)如流量、壓力等也必須及時調(diào)整，以適配設(shè)配的運(yùn)行狀況及需求。在以往的設(shè)計中，通常采用閥門來控制泵的流量及調(diào)節(jié)壓力，很不方便，也不適于準(zhǔn)確調(diào)整。

變頻調(diào)速是近年來在洗煤廠得到良好應(yīng)用的泵調(diào)整方式。泵參數(shù)調(diào)節(jié)方法較多，包括調(diào)壓變速、電磁調(diào)速、變級調(diào)速及變頻調(diào)速等。但理論及實(shí)踐表明，變頻調(diào)速是最適用于選煤廠的泵參數(shù)調(diào)整方式，在一些選煤廠中得到了良好應(yīng)用，節(jié)省大量成本。尤其近年來變頻技術(shù)迅速發(fā)展、變頻器制造成本大幅度降低，變頻器在選煤廠的應(yīng)用更為受歡迎。

二、空氣壓縮機(jī)的應(yīng)用及進(jìn)展

流體機(jī)械中的壓縮機(jī)設(shè)備也是選煤廠的主要輔助設(shè)備，用于提供生產(chǎn)、控制、防堵及攪拌等環(huán)節(jié)的氣體。選煤廠一般單獨(dú)設(shè)置或與礦井共用壓風(fēng)機(jī)房以供風(fēng)。

（一）空壓機(jī)應(yīng)用范圍分析

選煤廠用氣點(diǎn)較多，且根據(jù)工藝需求供風(fēng)目的變化較大，大體可分為以下幾類：

生產(chǎn)用風(fēng)：在選煤工業(yè)的跳汰機(jī)分選、加壓過濾機(jī)分選中，風(fēng)力是主要的生產(chǎn)動力。該類生產(chǎn)用氣風(fēng)量、風(fēng)壓需求穩(wěn)定，且不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)壓力需求區(qū)別較大，一般各工藝環(huán)節(jié)單獨(dú)配置空氣壓縮機(jī)以輔助生產(chǎn)。

控制用氣：選煤廠一些閥門往往也采用氣動控制，如跳汰機(jī)氣動閥門、加壓過濾機(jī)氣動閥門等。氣動控制的特點(diǎn)在于高壓力、低流量，多數(shù)也配置小型空壓機(jī)以配合控制。壓濾機(jī)的強(qiáng)氣流脫水也有類似要求。經(jīng)常配置小型空氣壓縮機(jī)。

防堵及攪拌用氣：該部分用氣主要指重介質(zhì)介質(zhì)桶攪拌、風(fēng)力提升、清倉及管道清理等環(huán)節(jié)用風(fēng)。相對于其他環(huán)節(jié)，該部分用氣對于氣體壓力、流量、穩(wěn)定性等指標(biāo)要求較低。一般不設(shè)置單獨(dú)供風(fēng)系統(tǒng)，而是與其他設(shè)備共用。

選煤廠常用的空壓機(jī)主要有活塞式、螺桿式和離心式三種。多年來，選煤廠內(nèi)的空氣壓縮機(jī)應(yīng)用已有了較為成熟的模式。低流量高壓控制一般用活塞式空壓機(jī)，中高流量選用螺桿式空壓機(jī)，高流量供風(fēng)采用離心壓縮機(jī)。

（二）空壓機(jī)節(jié)能技術(shù)

壓縮機(jī)的節(jié)能壓縮機(jī)的節(jié)能主要體現(xiàn)在運(yùn)行控制方式， 傳動方式， 以及壓縮空氣廢熱利用等幾個方面。具體到選煤廠，主要通過調(diào)整運(yùn)行控制方式以節(jié)能。

1.變頻技術(shù)的應(yīng)用

空壓機(jī)的變頻調(diào)節(jié)技術(shù)在制冷領(lǐng)域有了極好的應(yīng)用。該技術(shù)通過變頻器調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，按需控制進(jìn)氣量，與普通的進(jìn)氣節(jié)流式相比， 變頻空壓機(jī)節(jié)能效果可達(dá) 30% - 40%。

2.臺數(shù)控制器的應(yīng)用

空壓機(jī)在選煤廠往往并聯(lián)使用，如四臺加壓過濾機(jī)系統(tǒng)可對應(yīng)8-10臺螺桿式空壓機(jī)。因此，在供風(fēng)需求較小時，及時的調(diào)整運(yùn)行空壓機(jī)臺數(shù)具有較大的意義。因此，作為一種有效的節(jié)能措施， 臺數(shù)控制器應(yīng)用已日漸廣泛。該設(shè)備可以根據(jù)實(shí)際的使用空氣量自動地選定所需要的機(jī)器臺數(shù)， 從而避免了不必要的多臺機(jī)器同時運(yùn)轉(zhuǎn)所引起的浪費(fèi)， 在使用多臺機(jī)器時節(jié)能效果相當(dāng)明顯。

泵與空氣壓縮機(jī)作為選煤廠重要的輔助設(shè)備，其應(yīng)用隨著選煤工藝的發(fā)展與演變而逐漸變化。一些高性能渣漿泵設(shè)備、空氣壓縮機(jī)設(shè)備隨著性能及功能的日益成熟，在選煤廠逐步得到應(yīng)用?？刂萍白詣踊夹g(shù)在流體機(jī)械節(jié)能、管理等方面的巨大優(yōu)勢，可以預(yù)見在接下來的發(fā)展中將進(jìn)一步得到選煤領(lǐng)域的重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]孔鵬. 淺談渣漿泵在選煤廠的使用[J]. 山西焦煤科技， 2010 （6）： 4-6.

[2]高建忠. 變頻調(diào)速技術(shù)在賀西礦選煤廠渣漿泵中的應(yīng)用[J]. 選煤技術(shù)， 2008 （4）： 111-113.

篇6

Abstract: As a coal production corporation with the history of 130 years, Tangshan Mining still keep gross production with 400 million tons per annual. Recently, sticking to big picture, Tangshan Mining warmly respond to the call of energy saving and emission reduction, vigorously organize and actualize energy saving and technical innovation project to lower down resource consumption, emission reduction project to cut down environment pollution when promoting production. This essay presents outstanding achievement that was made by Tangshan Mining in the aspect of energy saving and emission reduction technology application and eliminating dated production equipments.

關(guān)鍵詞：節(jié)能減排；技術(shù)；應(yīng)用；改造

Key words: energy saving and emission reduction；technology application；innovation

中圖分類號：TD8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2011）13-00054-02

0 引言

以開灤集團(tuán)“十一五”規(guī)劃為指導(dǎo)，從實(shí)際出發(fā)，本著“切合實(shí)際、操作可行”的原則，對節(jié)能環(huán)保工作進(jìn)行了定性和定量的分析論證，制定出詳細(xì)可靠的年度及長遠(yuǎn)規(guī)劃作為節(jié)能減排工作指導(dǎo)。按照2008-2010年節(jié)能總量規(guī)劃和減排規(guī)劃安排，主要污染物COD和二氧化硫規(guī)劃減排總量分別為100t和28t；年平均節(jié)能量1299t標(biāo)準(zhǔn)煤，到2010年力爭節(jié)能量達(dá)到3900t標(biāo)準(zhǔn)煤，達(dá)到原煤生產(chǎn)綜合能耗77.8t標(biāo)煤/萬噸原煤的水平。要實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)光是依靠加強(qiáng)管理和制度建設(shè)是不行的，最關(guān)鍵的還是要依靠技術(shù)進(jìn)步，只有通過進(jìn)行節(jié)能減排技術(shù)改造、淘汰落后產(chǎn)能設(shè)備，才有實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的可能。

1 節(jié)能技術(shù)的推廣與應(yīng)用

“十一五”期間，通過集團(tuán)公司推廣及汲取其他單位的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，在節(jié)能技術(shù)應(yīng)用方面，我們選擇了變頻技術(shù)、無功功率就地補(bǔ)償技術(shù)、綠色節(jié)能燈等效果比較突出的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了推廣與應(yīng)用。

1.1提升機(jī)變頻改造 改造前提升機(jī)電控系統(tǒng)為上世紀(jì)七十年代的產(chǎn)品。由于受到當(dāng)時的科技水平和制造能力等各方面的限制，該電控系統(tǒng)存在著能源消耗大；維護(hù)、維修、更換工作繁重；備件數(shù)量多、占用資金大等諸多方面的問題。改造后的系統(tǒng)采用原裝進(jìn)口的雙 PLC控制，定子采用高壓真空換向柜進(jìn)行正反向、投高壓或投制動電流控制；轉(zhuǎn)子采用可控硅進(jìn)行切電阻控制、配全數(shù)字制動電源裝置、新型網(wǎng)絡(luò)化操縱臺、上位監(jiān)控計算機(jī)，具有遠(yuǎn)程診斷功能。并在主機(jī)的傳動軸上增加進(jìn)口光電編碼器以采用數(shù)字的深度速度信號。本項目完成后通過使用及測算，能夠達(dá)到目標(biāo)節(jié)能量。

1.2 空壓機(jī)變頻節(jié)能改造 原使用的空壓機(jī)普遍是八、九十年代產(chǎn)品，技術(shù)落后、設(shè)備老化、能耗高、事故率高，并且有部分機(jī)型為380V供電電壓，技改后空壓機(jī)控制形式為變頻器和直啟兩種通用形式，變頻器節(jié)能改造效果十分明顯，其綜合節(jié)電率在20％以上。

1.3 推廣井下無功功率就地自動補(bǔ)償 本項目是在井下安裝無功功率就地自動補(bǔ)償裝置，該裝置安裝于配電線路的末端，與電動機(jī)并聯(lián)使用，接通外電路后，投入運(yùn)行，直接提供電動機(jī)所需要的無功功率，提高電動機(jī)的功率因數(shù)，減小電網(wǎng)的無功電流，因而減小電網(wǎng)的線路損耗和電動機(jī)供電線路的電壓降，改善電動機(jī)的啟動性能和提高電動機(jī)的運(yùn)行出力。對單臺三相異步電動機(jī)負(fù)載進(jìn)行無功就地補(bǔ)償，達(dá)到了提高功率因數(shù)、改善供電質(zhì)量、降低線路損耗、增加電動機(jī)的出力、節(jié)約電能的目的。本項目完成后通過使用和測算能夠達(dá)到計劃節(jié)能量。

1.4 礦內(nèi)變電站加裝SVG系統(tǒng) 該項目是在公司變電站加裝SVG系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過使電容器與電動機(jī)并聯(lián)運(yùn)行來補(bǔ)償電動機(jī)的無功電流，提高其功率因數(shù)，改善電能質(zhì)量，改善供電質(zhì)量、降低線路損耗、增加電動機(jī)的出力，達(dá)到節(jié)約電能的目的。

1.5 取消白熾燈推廣綠色照明節(jié)能燈 改造前井下所用的照明燈大部分為DGS-127/60型防爆白熾燈，其功率為60W，而其使用壽命為1年。其缺點(diǎn)是，用電功率較大，消耗大量電能，燈泡更換極為頻繁，需投入大量燈泡和人力。我公司購進(jìn)3160盞DGS18/127L(A)型礦用隔爆型照明裝置，其功率為18W，且使用壽命可達(dá)5年，代替原來使用的DGS18/127L(A)型礦用隔爆型照明裝置，既可節(jié)約電能，同時為各單位節(jié)省大量更換燈泡的人力及資金投入，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

1.6 鍋爐節(jié)能改造 為改善鍋爐燃燒效率，近年來我公司先后對A、B區(qū)鍋爐給煤機(jī)和鍋爐部分管路進(jìn)行了改造，并對B區(qū)鍋爐房部分燃煤鍋爐進(jìn)行了高效燃燒技術(shù)改造。通過采用分層給煤技術(shù)，采用新型功能磚及其他新型功能材料，確實(shí)提高了鍋爐燃燒效率及保溫性能，達(dá)到節(jié)煤的目的。

2 減排技術(shù)的推廣與應(yīng)用

我公司的主要污染物分別是由鍋爐燃燒產(chǎn)生的二氧化硫及煤炭開采過程中產(chǎn)生的三廢。在推進(jìn)節(jié)能減排循環(huán)經(jīng)濟(jì)型礦井建設(shè)中，以礦井瓦斯、煤矸石、礦井污水三大廢棄物零排放為目標(biāo)，將煤礦的這三大廢棄污染物通過發(fā)電、凈化、充填三種方式實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，同時通過對鍋爐進(jìn)行改造，減少二氧化硫排放量，形成了老煤礦企業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排綠色循環(huán)的新模式。①利用低濃度瓦斯發(fā)電項目。通過利用瓦斯這種有害氣體發(fā)電，再采取多種方式利用電能和余熱，從而達(dá)到變害為寶及循環(huán)利用的目的。我公司瓦斯抽排管網(wǎng)改造后瓦斯抽排量為7Nm3/min以上（純瓦斯），瓦斯?jié)舛葹?0～20%左右，根據(jù)以氣定電的原則并結(jié)合公司實(shí)際，考慮供電的安全性，確定裝機(jī)容量為4臺，其中三臺運(yùn)行，一臺備用，目前已建立了4臺500kw機(jī)組，總?cè)萘?000kw，目前先期投入兩臺500千瓦發(fā)電機(jī)組，可滿足公司B區(qū)大部現(xiàn)有生產(chǎn)生活設(shè)施用電。②礦井水治理工程。通過采用國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的泥渣循環(huán)高效沉淀工藝對礦井水凈化處理，每分鐘生產(chǎn)用水20噸的能力可滿足井下生產(chǎn)用水、井上生產(chǎn)用水、地面辦公樓雜用水、廠區(qū)綠化灌溉、職工洗浴用水，剩余凈化水排入附近公園，做為公園景觀用水的補(bǔ)充水源。同時，通過改造實(shí)現(xiàn)處理產(chǎn)水全部經(jīng)水源熱泵熱交換進(jìn)行能量提取后再進(jìn)行循環(huán)利用，提取的礦井水熱能用于冬季供暖（辦公區(qū)域、工業(yè)廠房、井口暖風(fēng)系統(tǒng)等10多萬平方米的采暖），夏季制冷（辦公區(qū)域、職工宿舍、工業(yè)廠房等），春秋季節(jié)用于職工洗浴用水加熱的補(bǔ)充。③矸石實(shí)現(xiàn)井下循環(huán)利用。通過實(shí)施此項工程使礦井開拓矸石全部在井下直接處理和利用，實(shí)現(xiàn)開拓矸石不上井，解決了井下開拓矸石上井占地和污染問題。到目前為止，填矸煤巷已達(dá)3000多米，老巷填矸已達(dá)數(shù)萬噸。另一方面洗煤廠洗矸經(jīng)破碎后，通過灌漿站再返回井下，做為充填開采和堵風(fēng)灌漿的填充材料，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，減少地面下沉和破壞。④鍋爐更換高效脫硫除塵器工程。我公司采用雙堿濕法脫硫技術(shù)工藝對鍋爐進(jìn)行了改造，該高效脫硫工藝主要通過多級噴淋與煙氣充分接觸，達(dá)到脫硫除塵的效果?，F(xiàn)我公司脫硫效率達(dá)90%以上，除塵效率達(dá)95%以上。

3 淘汰落后產(chǎn)能設(shè)備

近年來，通過加強(qiáng)對高耗能設(shè)備的監(jiān)督監(jiān)測工作，制定了中長期規(guī)劃分期分批逐步實(shí)施高耗能設(shè)備更新，并按照規(guī)劃陸續(xù)淘汰落后產(chǎn)能及設(shè)施，使用高效先進(jìn)設(shè)備。到目前為止共更新淘汰高耗能落后產(chǎn)能設(shè)備28臺，其中主提升機(jī)更新改造8臺，水泵更換17臺，空壓機(jī)淘汰3臺。

4 推廣節(jié)能減排技術(shù)效益分析

“十一五”期間，通過對節(jié)能技術(shù)的推廣與應(yīng)用，我公司共計完成節(jié)能量5380噸標(biāo)煤，如按電量進(jìn)行折算，相當(dāng)于每年節(jié)省電量4744萬kWh，按0.45元一度進(jìn)行計算，公司每年可節(jié)約能源成本2135萬元；通過各種減排項目的實(shí)施，在減少了二氧化硫、化學(xué)需氧量及采煤三廢等主要污染物排放量的同時，對廢水、廢氣的利用也為公司節(jié)省了大量的水費(fèi)電費(fèi)，可以說是既為公司創(chuàng)造了良好的社會效益，也為公司創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)論

煤炭企業(yè)節(jié)能減排，任務(wù)重壓力大，但責(zé)無旁貸。唐山礦業(yè)公司節(jié)能減排工作從起步階段開始便做了大量深入細(xì)致的工作，但是距離一個現(xiàn)代化企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)還有一定差距。在今后的工作中還要大力推廣先進(jìn)技術(shù)和工藝，加強(qiáng)資源的綜合利用和生產(chǎn)設(shè)備的管理，提高能源利用效率，努力減少采掘洗選過程中對環(huán)境造成的各種污染，為企業(yè)創(chuàng)造新的利潤增長點(diǎn)，營造出發(fā)展后勁，實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

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篇7

關(guān)鍵詞:煤礦節(jié)能;能源利用;可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號:F4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)13-0370-01

煤礦節(jié)能包括多方面的內(nèi)容,其中主要有節(jié)電、節(jié)水、節(jié)煤、節(jié)油、節(jié)汽等多個方面。

采取各種措施和手段,從企業(yè)的實(shí)際情況、自身效益和環(huán)境效益的長遠(yuǎn)潛力出發(fā),通過改善裝備、改進(jìn)作業(yè)工序節(jié)能降耗,通過調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu),在生產(chǎn)過程中減少各種原材料的消耗。提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高勞動生產(chǎn)率,更有效地利用能源。以節(jié)能求效益,以節(jié)能求環(huán)保,以節(jié)能求發(fā)展,既能實(shí)現(xiàn)煤礦的實(shí)性發(fā)展也利于環(huán)境保護(hù)。

1 節(jié)煤

煤礦企業(yè)的產(chǎn)品是煤炭,煤礦節(jié)煤包括兩個方面,一是節(jié)約自用煤量,二是提高煤炭質(zhì)量,為其它用煤企業(yè)節(jié)煤降耗打下良好的基礎(chǔ)。煤礦自用煤包括采暖工業(yè)鍋爐、職工生活用煤和少量工業(yè)爐等用煤。堅持科學(xué)管理,推廣應(yīng)用節(jié)煤新技術(shù)。鍋爐是煤礦的主要用煤設(shè)備之一,節(jié)能潛力很大,不斷提高司爐工的操作水平,工業(yè)鍋爐向高效、清潔型鍋爐發(fā)展,采用新型節(jié)能鍋爐,會取得非常明顯的效果。提倡節(jié)約用熱,包括熱水、熱風(fēng)、蒸汽等,煤礦節(jié)煤具有廣闊的空間。發(fā)展先進(jìn)的、自動化的采掘裝備和工藝,進(jìn)行煤炭企業(yè)資源綜合利用和煤礦節(jié)能型原煤深加工系統(tǒng)應(yīng)用達(dá)到煤礦的清潔、低耗和安全生產(chǎn)。合理開發(fā)利用產(chǎn)品資源,提高煤炭入洗比重,充分利用劣質(zhì)燃料(如煤泥、煤矸石)是煤炭企業(yè)為提高整個社會煤炭資源利用水平和改善礦區(qū)環(huán)境應(yīng)盡的義務(wù),也是煤礦提高效益的發(fā)展方向。

2 節(jié)電

電力是煤礦的主要能源,節(jié)約用電是煤礦降低總能耗的重要環(huán)節(jié)和主功方向,煤礦節(jié)電的主要范圍是供電系統(tǒng)和用電設(shè)備。在煤炭生產(chǎn)過程中,電力主要用于煤炭采掘過程中驅(qū)動相關(guān)的機(jī)械裝備完成作業(yè)動作,基本集中在提(升)、通(風(fēng))、排(水)、運(yùn)(輸)、空(壓)、熱(鍋爐)、采掘、洗(選)等作業(yè)工序中。從煤礦生產(chǎn)過程中各工序中的裝備總裝機(jī)容量大小來看,以空壓機(jī)、采掘裝備、排水大泵、提升裝備等耗電較多。因此,煤礦中的空壓機(jī)、提升裝備、鍋爐和排水大泵等裝備是煤礦中耗電較大、節(jié)電潛力亦大的高耗能裝備。為了達(dá)到既不影響正常生產(chǎn)又能節(jié)約電能的宗旨,煤礦企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)空壓機(jī)、提升裝備、鍋爐和排水大泵等高耗能用電設(shè)備的節(jié)電改造,達(dá)到節(jié)電、高效、安全的綜合要求。加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備技術(shù)改造,推廣應(yīng)用節(jié)電產(chǎn)品。很多情況下,電動機(jī)在輕載或變動載荷下運(yùn)行,平均負(fù)荷率在30%-50%之間,造成電力資源嚴(yán)重浪費(fèi)。針對電動機(jī)的工作特點(diǎn),對煤礦主要設(shè)備的電動機(jī)采用軟啟動裝置和變頻器技術(shù),根據(jù)負(fù)荷情況,自動調(diào)節(jié)電機(jī)兩端電壓和頻率,使電動機(jī)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行,可節(jié)約大量有功功率和無功功率,實(shí)現(xiàn)電機(jī)節(jié)能的效果。

我國井工煤礦由于存在連續(xù)照明時間長、照明環(huán)境復(fù)雜、照明光源耗電等問題而成為工業(yè)企業(yè)中重要的照明用電消費(fèi)終端。因此我國井工煤礦照明具有十分巨大的節(jié)電潛力。開展煤礦綠色照明技術(shù)研究,實(shí)現(xiàn)煤礦照明節(jié)能。礦用防爆節(jié)能燈也是煤礦節(jié)能的又一新產(chǎn)品,現(xiàn)已發(fā)展至多個系列、多種產(chǎn)品,適合煤礦井下巷道、峒室、車場及采掘工作面使用。

3 節(jié)水節(jié)油

煤炭企業(yè)用水主要是生產(chǎn)用水和生活用水兩部分。生產(chǎn)用水是洗選煤、工業(yè)鍋爐、井下及地面防塵、冷卻用水等。生產(chǎn)用水應(yīng)加強(qiáng)重復(fù)循環(huán)用水,如洗選煤水閉路循環(huán),工藝?yán)鋮s水重復(fù)使用,同時應(yīng)采取

措施防止跑、冒、滴、漏等措施。為了解決礦區(qū)的缺水問題,大量井下排水應(yīng)充分利用,經(jīng)處理后可作為工業(yè)用水。煤礦用油主要包括車輛耗油和采掘機(jī)械設(shè)備用油,為了使燃油使用更具科學(xué)化、制度化、合理化,應(yīng)加強(qiáng)車輛耗油指標(biāo)的管理和設(shè)備的管理,合理配油,井下減少設(shè)備漏油,達(dá)到降低油耗的目的。

4 加強(qiáng)煤礦機(jī)電設(shè)備技術(shù)改造

由于煤礦生產(chǎn)的特殊性,機(jī)電設(shè)備一般不僅體積龐大,而且功率很大,機(jī)電設(shè)備的裝備水平相對其它行業(yè)而言科技含量較低,有許多設(shè)備陳舊,運(yùn)行效率低,進(jìn)行技術(shù)改造提高效率勢在必行。

煤礦機(jī)電設(shè)備改造的重點(diǎn)是抓好風(fēng)機(jī)的節(jié)能技術(shù)改造、主排水系統(tǒng)技術(shù)改造、電機(jī)補(bǔ)償方式技術(shù)改造,更換舊式的變壓器,選用節(jié)能型變壓器等。對一些中小型電器設(shè)備安裝空載自停機(jī)構(gòu)或使用交流接觸器,無電運(yùn)行裝置,均可達(dá)到節(jié)電的效果。

5 推廣集中供熱與熱電聯(lián)供

集中供熱具有節(jié)能效果顯著、投資省、見效快、易于管理等優(yōu)點(diǎn)。新建礦井和部分老礦井均已采用了這種供熱方式。熱電聯(lián)供是一種煤礦節(jié)能的新型方式,節(jié)能增收效率較高,利用煤礦自身生產(chǎn)的煤炭就地應(yīng)用發(fā)電,電廠尾氣則用于供熱。

6 加大節(jié)能管理與節(jié)能宣傳力度

煤礦在自身能源生產(chǎn)過程中消耗大量煤炭、電力、油類等各種形式的能源,其單位產(chǎn)煤量的能源消耗量直接影響煤炭生產(chǎn)的成本和經(jīng)濟(jì)效益,通過實(shí)施管理措施或技術(shù)改造方式,降低煤炭生產(chǎn)過程的能耗,提高企業(yè)能源利用率是煤礦節(jié)能管理的最終目的。

節(jié)能不是簡單的能源消耗數(shù)量的減少,更不能為節(jié)能而減少社會的活力,降低生產(chǎn)和生活水平,而是更充分地發(fā)揮能源的效率,以盡可能少的能源創(chuàng)造出更多的產(chǎn)品和產(chǎn)值。節(jié)能工作功在當(dāng)代利在千秋,特別是在我國大力提倡發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的今天,煤炭企業(yè)節(jié)能刻不容緩。

篇8

隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，全世界都面臨著嚴(yán)重的資源和能源危機(jī)，現(xiàn)階段我國的形勢也不容樂觀。因此，開發(fā)新能源，提高能源效率，節(jié)約能源是解決能源危機(jī)的重要途徑。變頻節(jié)能技術(shù)是一種重要的節(jié)流方法被應(yīng)用于各個生產(chǎn)領(lǐng)域。本文重點(diǎn)探討了變頻節(jié)能技術(shù)在多種煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用，并對其未來的發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：

煤礦機(jī)電設(shè)備;變頻節(jié)能技術(shù);技術(shù)應(yīng)用;發(fā)展趨勢

0引言

我國煤礦資源較為豐富，煤礦產(chǎn)業(yè)在我國國民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)重要地位，對我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長發(fā)揮了巨大作用。但目前，我國煤礦開采行業(yè)形勢不容樂觀，不僅耗能嚴(yán)重，且生產(chǎn)效率也較低。變頻節(jié)能技術(shù)作為一種重要的節(jié)流方法在煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中發(fā)揮了巨大的節(jié)能效率。比如，在礦井中通過應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)后，水泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率較之前都有極大提高；再如，礦井中的重要動力負(fù)荷設(shè)備礦井提升機(jī)、空壓機(jī)、煤礦采掘運(yùn)輸機(jī)等設(shè)備在啟動、加減速、制動等方面發(fā)揮了巨大的節(jié)能效果。因此，變頻節(jié)能技術(shù)在我國煤礦的安全生產(chǎn)中具有重要的推廣價值。

1變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用分析

隨著變頻節(jié)能技術(shù)安全節(jié)能的功能逐漸凸顯，因此該技術(shù)在我國煤礦機(jī)電設(shè)備中被廣泛推廣應(yīng)用。筆者通過對變頻節(jié)能技術(shù)在機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用研究，重點(diǎn)闡述下該技術(shù)在以下主要機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用概況。

（1）變頻節(jié)能技術(shù)在采煤機(jī)中的應(yīng)用。目前，采煤機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)已從“一拖二”發(fā)展為“一拖一”取得了進(jìn)一步的發(fā)展和完善，我國能量回饋型四象限運(yùn)行的交流變頻調(diào)速采煤技術(shù)已相當(dāng)成熟，國產(chǎn)電牽引采煤機(jī)的變頻器電壓為380，行走功率最大可為220Kw能夠在額定轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)恒定轉(zhuǎn)矩調(diào)速以和在額定轉(zhuǎn)速以上情況下實(shí)現(xiàn)恒定功率調(diào)速及兩臺變頻器之間的主從控制和轉(zhuǎn)矩平衡。使用了回饋制動的四象限變頻器的電牽引采煤機(jī)，通過在我礦實(shí)踐應(yīng)用后可以看出，四象限變頻器調(diào)速電牽引采煤機(jī)能夠?qū)ξ也蓞^(qū)20º~30º的大傾角工作面較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)制動力矩，確保牽引速度恒定不變，且未發(fā)生機(jī)器下滑跑車現(xiàn)象。同時，四象限變頻器調(diào)速電牽引采煤機(jī)還具有結(jié)構(gòu)簡單，方便操作，速度調(diào)節(jié)可靠等優(yōu)點(diǎn)，切實(shí)有效地解決了電牽引采煤機(jī)在大傾角工作面采煤的技術(shù)難點(diǎn)。

（2）變頻節(jié)能技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用。煤礦提升機(jī)是煤礦生產(chǎn)過程中的重要機(jī)電設(shè)備，不僅能夠降低礦工的勞動強(qiáng)度而且對礦工的安全生產(chǎn)也起到了有效的保障。以往提升機(jī)調(diào)速裝置的工作原理主要是在電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路中通過利用金屬電阻來進(jìn)行調(diào)速操作，但是這種方式在實(shí)踐應(yīng)用過程中存在的缺點(diǎn)也較大，不僅具有較大的安全隱患，且電能的消耗也非常大。通過在提升機(jī)中引用變頻節(jié)能技術(shù)可以將交流四象限變頻調(diào)速系統(tǒng)與變頻防爆提升機(jī)相結(jié)合，采用無速度傳感器矢量控制方式以輸入和輸出接口來遠(yuǎn)程控制提升機(jī)操作。同時該變頻調(diào)速提升機(jī)還具有全面保護(hù)措施，如過流、過壓、欠壓及電機(jī)缺相保護(hù)等。

（3）變頻節(jié)能技術(shù)在皮帶輸送機(jī)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)帶式輸送機(jī)驅(qū)動裝置主要有以下六部分組成：電機(jī)、制動器、聯(lián)軸器、減速機(jī)、耦合器、滾筒等部件組合如圖1所示。這種結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜且布置寬度尺寸也相對較大，維修保養(yǎng)也較多，主要是利用液力耦合器對皮帶機(jī)實(shí)施軟啟動，長時間這樣就會使皮帶發(fā)生老化斷裂的情況。采用變頻節(jié)能技術(shù)后不僅縮小了布置空間，而且實(shí)現(xiàn)了軟啟動。在皮帶輸送機(jī)中轉(zhuǎn)入了皮帶秤動態(tài)稱重反饋控制系統(tǒng)，這樣可以使皮帶根據(jù)物料的重量多少實(shí)現(xiàn)重載加速、輕載減速以及空載停止等變速運(yùn)輸，不僅節(jié)約了電能資源，而且有效提高了皮帶輸送機(jī)的工作效率。

（4）變頻節(jié)能技術(shù)在流體負(fù)荷設(shè)備中的應(yīng)用。變頻節(jié)能技術(shù)在流體負(fù)荷設(shè)備中應(yīng)用主要是對風(fēng)機(jī)和泵的調(diào)速控制。變頻調(diào)速在風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用為了適應(yīng)礦井的特殊工作環(huán)境，通過對風(fēng)機(jī)進(jìn)行升級改造后，有效降低了以往的最低轉(zhuǎn)速，這樣改造后的風(fēng)機(jī)不僅更加適應(yīng)工作環(huán)境,而且每年也可以為企業(yè)節(jié)約不少電費(fèi)支出。而變頻調(diào)速系統(tǒng)在礦區(qū)液用泵在礦區(qū)給水中的應(yīng)用也發(fā)揮了重要作用，對設(shè)備的機(jī)械沖擊大大降低，工藝系統(tǒng)的控制也更加靈活，極大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。同時變頻技術(shù)對抽水泵實(shí)施加減速、平滑啟停的控制，使得井下液位時刻趨于穩(wěn)定狀態(tài)，杜絕了水泵空轉(zhuǎn)和頻繁啟停的耗能。所以變頻節(jié)能技術(shù)對設(shè)備降低損耗及煤礦的安全生產(chǎn)都起到了積極的作用。

2變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的展望

現(xiàn)階段，變頻技術(shù)在煤礦采礦行業(yè)發(fā)揮至關(guān)重要的作用，隨著煤礦行業(yè)的廣泛應(yīng)用，可以看出未來發(fā)展空間巨大，采用變頻技術(shù)來提高煤礦行業(yè)的節(jié)能水平是發(fā)展的必然趨勢。我國是一個煤礦大國，因此在今后的開采過程中所應(yīng)用到的設(shè)備種類也會持續(xù)增多，因此所應(yīng)用的與機(jī)電設(shè)備相匹配的變頻技術(shù)也會更大范圍地發(fā)揮作用。目前我國礦山開采中電子技術(shù)已被廣泛應(yīng)用，變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用必定會有一個很好的發(fā)展前景。

3結(jié)束語

變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛，具有極大的市場發(fā)展前景。在當(dāng)下我國倡導(dǎo)節(jié)能化發(fā)展的今天，煤礦企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，就一定要著重研發(fā)和應(yīng)用與機(jī)電設(shè)備相匹配的變頻節(jié)能技術(shù)。經(jīng)過在煤礦的實(shí)踐應(yīng)用證明，通過利用變頻節(jié)能技術(shù)不僅具有完善的變頻調(diào)節(jié)功能，而且還起到了節(jié)能減排的效果，有效推動了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

作者：解瑩 單位：兗礦集團(tuán)鮑店煤礦機(jī)電工區(qū)

參考文獻(xiàn):

[1]王金龍.淺談煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].商品與質(zhì)量:學(xué)術(shù)觀察,2012(10).

篇9

關(guān)鍵詞：煤礦 機(jī)電設(shè)備 變頻節(jié)能技術(shù) 應(yīng)用

變頻節(jié)能技術(shù)作為一種重要的“節(jié)流”方法受到我國政府以及各個生產(chǎn)領(lǐng)域的重視。以煤炭生產(chǎn)企業(yè)而言，礦井中全部生產(chǎn)系統(tǒng)所消耗的電力約占整個煤炭生產(chǎn)企業(yè)的80%至90%。就目前的生產(chǎn)實(shí)際來看，煤炭生產(chǎn)企業(yè)有著巨大的節(jié)能潛力，例如，在礦井沒有應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)之前，水泵、風(fēng)機(jī)的平均運(yùn)轉(zhuǎn)效率比較低，一般均低于50％；再如，礦井中動力負(fù)荷變化大的機(jī)電設(shè)備（礦井提升機(jī)、采掘運(yùn)輸機(jī)、空壓機(jī)等）在啟動、加減速、制動等方面有著巨大的節(jié)能空間。正是因?yàn)樽冾l節(jié)能技術(shù)擁有著優(yōu)秀的變頻調(diào)節(jié)功能和顯著的節(jié)能減排效果，因而在我國礦山中獲得了廣泛地應(yīng)用。隨著技術(shù)的穩(wěn)定性越來越好、成熟度越來越高，其應(yīng)用范圍和領(lǐng)域也必將進(jìn)一步擴(kuò)大。

1.引言

變頻調(diào)速主要是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用，把電壓和頻率固定不變的工頻交流電變換為電壓或頻率可變的交流電，一般把這種電能控制裝置稱為“變頻器”。變頻調(diào)速就是通過改變電動機(jī)電源頻率實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)的。變頻器主要采用“交直交”方式，先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機(jī)。變頻器的電路一般由整流、中間直流環(huán)節(jié)、逆變和控制4個部分組成。整流部分為三相橋式不可控整流器，逆變部分為IGBT三相橋式逆變器，且輸出為PWM（脈沖寬度調(diào)制）波形，中間直流環(huán)節(jié)為濾波、直流儲能和緩沖無功功率。PWM控制技術(shù)一直是變頻技術(shù)的核心技術(shù)之一[1]。

從變頻技術(shù)誕生一直到今天，它取得很大的發(fā)展和進(jìn)步。今天，控制理論的發(fā)展為變頻節(jié)能技術(shù)提供了理論支持，電力電子技術(shù)的進(jìn)步則為變頻技能技術(shù)提供了技術(shù)支持，兩者的共同作用讓變頻節(jié)能技術(shù)取得了很大的發(fā)展和進(jìn)步。具體來說，其發(fā)展和進(jìn)步主要表現(xiàn)在以下幾個方面：首先，在在控制理論方面，大幅度改進(jìn)了頻比（U1/f）控制模式[2]，同時，生產(chǎn)實(shí)踐中也廣泛應(yīng)用了轉(zhuǎn)矩直接控制模式與矢量控制模式，在控制理論的發(fā)展趨勢方面，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及模糊自優(yōu)化控制會是今后的研究重點(diǎn)。其次，在功率器件方面，GTR和IGBT將會是目前的主流，IPM（智能功率模塊）的開發(fā)和應(yīng)用必然會成為今后的發(fā)展趨勢。再次，在調(diào)速系統(tǒng)方面，該系統(tǒng)具有越來越高的集成程度，以單片機(jī)的應(yīng)用為契機(jī)，DPS（數(shù)字信號處理器）、RISC（精簡指令集計算機(jī)）等獲得了廣泛地應(yīng)用，目前最新的研究成果是ASIC（高級專用集成電路）[3]。最后，在功能方面。高度的綜合化和操作的智能化是變頻器的發(fā)展趨勢，在完成基本的調(diào)速功能操作之外，還可以進(jìn)行通信、可編程序以及參數(shù)辨識等應(yīng)用功能的操作。

2.常規(guī)式變頻器在煤礦機(jī)電設(shè)備中的運(yùn)用

普通變頻器在煤礦其他生產(chǎn)領(lǐng)域運(yùn)用更加普遍，其功能除降耗節(jié)能之外，也注重向系統(tǒng)控制的靈活性、智能化、遠(yuǎn)程控制、簡單易操作等方向發(fā)展。

例如，我國某煤礦改造和升級了洗煤廠的給煤機(jī)，以往的手動閘門控制模式被目前流行的變頻驅(qū)動模式所取代，在變頻器的選擇方面，選用采用模塊化設(shè)計技術(shù)的多功能變頻器[4]。該變頻器具有以下特點(diǎn)：擁有標(biāo)準(zhǔn)化的參數(shù)結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)化的調(diào)試軟件；擁有模擬量輸入/輸出功能、數(shù)字量輸入功能、繼電器輸出功能；通訊接口為系統(tǒng)集成，不僅安全便捷，而且操作、控制等也非常靈活，同時也具有良好的用戶界面?？傮w看來，變頻技能技術(shù)在我國的煤炭生產(chǎn)企業(yè)中擁有巨大的應(yīng)用潛力，將其應(yīng)用于各種機(jī)電設(shè)備當(dāng)中，必然會獲得很好的節(jié)能效果。

3.交流四象限變頻器在煤礦機(jī)電設(shè)備中的運(yùn)用

在煤炭生產(chǎn)過程中所需的各種采掘設(shè)備當(dāng)中，需要面臨頻繁的調(diào)速、起停操作，尤其是輸送機(jī)、提升機(jī)以及電鏟等。頻繁的調(diào)速、起停操作需要變頻器可以進(jìn)行四象限工作。四象限變頻器的主要工作原理是：變頻器把整流電路由原來的全波整流橋改為由IPM（智能功率模塊）構(gòu)成的可控整流橋，當(dāng)電機(jī)處于電動狀態(tài)時，四象限變頻器的控制與兩象限變頻器的工作是完全一樣的，當(dāng)電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)時，四象限變頻器中原來的逆變電路將作為整流電路工作，而原來的整流電路則作為逆變電路工作，達(dá)到將電機(jī)產(chǎn)生的電量回饋到電網(wǎng)的目的[5]。

例如，某煤礦的電牽引采煤機(jī)采用了回饋制動四象限變頻器，綜合生產(chǎn)實(shí)際來看，采用了回饋制動四象限變頻器的電牽引采煤機(jī)，能夠有效調(diào)節(jié)工作面較大制動力矩，同時，牽引速度幾乎不受影響，機(jī)器也未產(chǎn)生下滑跑車問題。

交流四象限變頻器在提升機(jī)中的運(yùn)用方面。采用交流四象限變頻調(diào)速系統(tǒng)的變頻防爆提升機(jī)，其顯著特點(diǎn)就是，控制模式轉(zhuǎn)變?yōu)闊o速度傳感器矢量控制模式，四象限運(yùn)行，同時具有全面的保護(hù)措施，例如過流保護(hù)、過壓保護(hù)、欠壓保護(hù)以及電機(jī)缺相保護(hù)等。

交流四象限變頻器在膠帶輸送機(jī)以及電鏟中的運(yùn)用方面。利用陰象限變頻調(diào)速技術(shù)之后，有效解決了采用液力耦合器裝置時下行運(yùn)輸皮帶機(jī)在啟動、運(yùn)行、制動中形成的電機(jī)失控。變頻器隨時將電機(jī)產(chǎn)生的負(fù)力回饋到電剛中，減少發(fā)熱損耗，解決了機(jī)械系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)的沖擊問題，延長了設(shè)備的使用壽命。電鏟（挖掘機(jī)）的工作條件惡劣，尤其是爆破不好時，挖根底作業(yè)更加困難，大沖擊載荷以及堵轉(zhuǎn)問題經(jīng)常出現(xiàn)[6]，采用變頻技術(shù)也有效緩解了過大的沖擊載荷。

4.結(jié)束語

我國具有數(shù)量巨大的煤礦及其相關(guān)的機(jī)電設(shè)備，在煤炭生產(chǎn)企業(yè)當(dāng)中應(yīng)用變頻技術(shù)具有非常大的潛力和非常好的發(fā)展前景。倡導(dǎo)節(jié)能化發(fā)展的今天，利用變頻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)煤炭生產(chǎn)企業(yè)的節(jié)能是今后煤炭企業(yè)必然會采取的節(jié)能舉措之一。

變頻節(jié)能技術(shù)擁有著優(yōu)秀的變頻調(diào)節(jié)功能和顯著的節(jié)能減排效果，以上優(yōu)點(diǎn)也增加了我國煤炭生產(chǎn)企業(yè)采用變頻節(jié)能技術(shù)的動力。展望未來，隨著變頻節(jié)能技術(shù)的穩(wěn)定性越來越好、成熟度越來越高，其應(yīng)用范圍和領(lǐng)域必將進(jìn)一步擴(kuò)大。

參考文獻(xiàn)：

[1]溫玉婷.變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦的應(yīng)用[J].電氣開關(guān)，2011，(02)：156-157.

[2]栗廣亮.PLC和高壓變頻器在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2009，(03)：100-102.

[3]丁衛(wèi)東.高壓變頻調(diào)速裝置在引風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用和節(jié)能分析[A].節(jié)能環(huán)保和諧發(fā)展——2007中國科協(xié)年會論文集（一）[C]，2007：203-204.

[4]雷振廷.變頻節(jié)能技術(shù)在我國煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用[J].科技資訊，2008，(34):133-134.

篇10

潔凈技術(shù)是適應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究與產(chǎn)品加工的精密化、微型化、高純度、高質(zhì)量和高可靠性等方面要求而誕生的一門新興技術(shù)。六十年代中，美國的電子、精密機(jī)械等工廠的潔凈室如雨后春筍，對當(dāng)時科學(xué)技術(shù)和工業(yè)發(fā)展起了很大的促進(jìn)作用，而這個時期，中國潔凈技術(shù)的發(fā)展才剛剛起步，在那非常特殊的困難時代，圍繞精密機(jī)械、航空儀表和電子工業(yè)的需要，中國的潔凈技術(shù)工作者開始了自己的創(chuàng)業(yè)歷程，并取得了長足的進(jìn)步。改革開放一聲炮響，八十年代起中國經(jīng)濟(jì)開始穩(wěn)定的高速增長，國際投資持續(xù)注入，一批跨國集團(tuán)在中國陸續(xù)興建了眾多的微電子工廠，潔凈室工程及技術(shù)也隨之在中國迅速發(fā)展完善起來。伴隨著九十年代珠三角地區(qū)擴(kuò)廠速度的加快，為適應(yīng)電子工業(yè)對潔凈工作環(huán)境的需求，一個個民營潔凈工程企業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，科標(biāo)凈化，就是其中之一。

1999年11月，深圳市科標(biāo)凈化設(shè)備有限公司成立，創(chuàng)始團(tuán)隊是一批擁有名牌工科院校背景的專業(yè)團(tuán)隊，這樣的背景也造就了科標(biāo)公司異于同行的發(fā)展歷程及經(jīng)營理念。即以專業(yè)的心做專業(yè)的事，踏踏實(shí)實(shí)走好每一步，不搞花架子，不貪圖求大，一步一個腳印將公司做強(qiáng)，做精，做實(shí)，更重要的是把公司做久?！皩I(yè)誠信、腳踏實(shí)地、注重細(xì)節(jié)”，這樣的經(jīng)營理念貫穿了科標(biāo)公司所有的經(jīng)營活動，也讓科標(biāo)在競爭激烈的市場中拔得頭籌，穩(wěn)健發(fā)展。2003年，科標(biāo)公司承接了南玻集團(tuán)、比亞迪、偉創(chuàng)力等大型潔凈室項目；2007年，在歷來是外企、大型國字頭企業(yè)包攬的TFT領(lǐng)域，科標(biāo)首次以民營空調(diào)潔凈企業(yè)身份承接了萊寶高科的TFT潔凈室項目；2010年起連續(xù)三年工程額均超2億元，進(jìn)入了華南地區(qū)空調(diào)凈化行業(yè)的前列。

近幾年，蘋果手機(jī)引領(lǐng)的智能終端銷售火爆，推動了社會資本紛紛投資觸摸屏行業(yè)，也讓專注于潔凈室工程的企業(yè)迎來了一波好行情。三年來，科標(biāo)公司依靠在TFT、觸摸屏行業(yè)取的良好聲譽(yù)及業(yè)績，接了業(yè)內(nèi)大部分大型企業(yè)、上市公司項目，如信利、萊寶高科、南玻、偉光、比亞迪、歐菲光、長信、金龍機(jī)電等，在觸摸屏行業(yè)客戶占據(jù)了相當(dāng)不錯的份額。然而，“居安”需“思危”，盡管觸摸屏行業(yè)仍然保持著良好的勢頭，但高毛利、高成長的行業(yè)吸引了大量資本涌入，行業(yè)容量有限的觸摸屏行業(yè)不久即將進(jìn)入飽和期，今后擴(kuò)建新建廠房也將逐漸減少，這對潔凈工程企業(yè)也意味著競爭加大、利潤銳減。于是，嗅覺敏銳的凈化企業(yè)率先踏上了新的市場開拓之路。恰在此時，觸摸屏行業(yè)的客戶也有因行業(yè)空間規(guī)模小而轉(zhuǎn)投資PCB行業(yè)，讓科標(biāo)頓受啟發(fā)。

看好PCB產(chǎn)業(yè) 科標(biāo)積極布局

對于PCB行業(yè)，科標(biāo)并不陌生。十多年間，科標(biāo)也陸續(xù)承接過多家大型PCB企業(yè)的凈化工程，如硬板方面服務(wù)過珠海偉創(chuàng)力、安柏、深聯(lián)、廣州添利、惠州駿亞等，軟板企業(yè)如比亞迪FPC、珠海統(tǒng)贏、珠海奈電等，但總體而言，科標(biāo)在PCB行業(yè)內(nèi)的占有率還較低?，F(xiàn)在回過頭來看，作為傳統(tǒng)電子基礎(chǔ)行業(yè)的PCB行業(yè)，發(fā)展平衡，行業(yè)容量大，隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，PCB產(chǎn)業(yè)未來的潛力也相當(dāng)樂觀。2013年發(fā)力PCB行業(yè)，科標(biāo)凈化的布局清晰而篤定。

高標(biāo)準(zhǔn)的空調(diào)潔凈室有利于提高PCB生產(chǎn)過程的穩(wěn)定及產(chǎn)品的可靠性，特別是線路板的曝光、絲印、疊合等工序以及軟硬板普遍遇到的材料由于溫濕度變化等原因造成的脹縮等問題；此外，隨著產(chǎn)品的精密度提高，大型高端PCB制造工廠對整廠的潔凈度、恒溫恒濕、防靜電要求會越來越高，主要表現(xiàn)在四個方面：加工的精密度；產(chǎn)品的微型化；產(chǎn)品的高質(zhì)量；產(chǎn)品的高可靠性。作為華南地區(qū)空調(diào)凈化行業(yè)優(yōu)秀企業(yè)，科標(biāo)公司不僅在整廠規(guī)劃設(shè)計、成本控制、節(jié)能減排、運(yùn)行效率等方面積累了十幾年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，并不斷因應(yīng)行業(yè)發(fā)展方向，幫助PCB企業(yè)走全局化科學(xué)布局、標(biāo)準(zhǔn)化管理的道路，致力于解決眾多PCB企業(yè)的未來隱憂。為此，科標(biāo)公司于2012年組建了專門的PCB行業(yè)服務(wù)團(tuán)隊，由行業(yè)資深專業(yè)人士負(fù)責(zé)，可提供企業(yè)前期免費(fèi)軟硬板整廠工藝、產(chǎn)能規(guī)劃設(shè)計、免費(fèi)整廠機(jī)電規(guī)劃設(shè)計、免費(fèi)節(jié)能技術(shù)導(dǎo)入等，對于承接的工程還將提供終身服務(wù)。另外，由于科標(biāo)擁有東莞15000設(shè)備工廠，主要設(shè)備材料均可自己生產(chǎn)，因此工程綜合成本行業(yè)較低，支撐了科標(biāo)以合理的價格提供優(yōu)質(zhì)工程服務(wù)于客戶的能力。

節(jié)能導(dǎo)入 全程服務(wù)共同成長

長期以來，潔凈室的售后服務(wù)都被認(rèn)為是“被動”的服務(wù)模式。作為一個希望在業(yè)界有所建樹的企業(yè)，科標(biāo)公司認(rèn)為從工程的規(guī)劃到施工，再到提供一個更有價值的工程是一個長期的過程，而這個過程需要配合客戶提供終身服務(wù)。十幾年來，科標(biāo)公司一直專注于提供精品工程，主動為客戶提供貼身的服務(wù)。

進(jìn)入21世紀(jì)，隨著產(chǎn)業(yè)鏈更趨完善，市場也更加成熟，PCB企業(yè)不斷擴(kuò)充產(chǎn)能、興建工廠，行業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。對于新廠的整廠規(guī)劃，科標(biāo)凈化白云經(jīng)理表示，科學(xué)合理的布局、兼顧效率與節(jié)能、綜合成本的管控這三項尤為重要。首先，所有規(guī)劃應(yīng)滿足于生產(chǎn)的科學(xué)合理布局；其次，盡管在內(nèi)地建廠土地供應(yīng)較充裕，但在兼顧經(jīng)濟(jì)性時盡量考慮同層，避免產(chǎn)品大量上下樓，且不宜建太多樓層，當(dāng)然同時要考慮政府對容積率及自身經(jīng)濟(jì)性的要求；另外，建造成本可以一次投入，而營運(yùn)成本將伴隨企業(yè)終生，因此選擇工程施工單位顯得尤為重要。如潔凈工程施工如果前期過于考慮成本因素降低必要的標(biāo)準(zhǔn)，將造成后期的運(yùn)營成本偏高，一旦布局不合理而又頻繁改造，將得不償失。由于目前工程行業(yè)大部分都在追求利益最大化，工程質(zhì)量參差不齊，選擇承接能力較強(qiáng)、值得信賴的工程單位，其質(zhì)量才可獲得保證。