導(dǎo)語：變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備的運用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】煤炭產(chǎn)業(yè)一直是能源資源消耗型的產(chǎn)業(yè)，煤炭產(chǎn)業(yè)的節(jié)能發(fā)展，始終要從技術(shù)設(shè)備入手?；诖?，本文首先介紹了變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中應(yīng)用的作用。其次，分析目前煤礦機電設(shè)備節(jié)能技術(shù)推廣難點。最后，針對這些問題，分析利用變頻節(jié)能設(shè)備，優(yōu)化現(xiàn)有煤礦機電設(shè)備運行的能源利用效率的方式，以促進煤炭行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】變頻節(jié)能技術(shù)；煤礦機電設(shè)備；風(fēng)機設(shè)備；采煤機

煤礦機電設(shè)備一直是電力消耗量大的生產(chǎn)設(shè)備，如煤礦生產(chǎn)過程中常用的通風(fēng)機，被行業(yè)內(nèi)工作人員稱為“電老虎”，全年無休運轉(zhuǎn)，可占煤礦整體耗電量的20%以上?？梢钥闯?，優(yōu)化機電設(shè)備的運行方式，是煤礦節(jié)能生產(chǎn)的重要方式之一。而變頻節(jié)能技術(shù)，能夠有效改進煤礦現(xiàn)有機電設(shè)備的運行方式，對煤礦生產(chǎn)管理有著多方面的積極作用。

1變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中應(yīng)用的作用

變頻節(jié)能技術(shù)是指，通過調(diào)整設(shè)備運行中的電流頻率，降低設(shè)備運行過程中的電能消耗，實現(xiàn)節(jié)能效果的一種技術(shù)[1]。變頻節(jié)能技術(shù)主要基于變頻器設(shè)備，這種設(shè)備通常包含電源裝置、電極電容裝置、指令輸入裝置、數(shù)控裝置等。變頻器通過這些設(shè)備的配合，改變機電設(shè)備運行的電流頻率，進而改變設(shè)備運行的轉(zhuǎn)速。變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用，主要有以下幾方面的積極作用：①有利于煤礦整體運行能耗的降低，推進煤炭生產(chǎn)行業(yè)，由資源能源消耗型產(chǎn)業(yè)，向集約型產(chǎn)業(yè)的反向發(fā)展。②提高機電設(shè)備運行的穩(wěn)定性，減少機電設(shè)備長時間運行造成的設(shè)備損耗，減少煤礦企業(yè)在巡檢與維修中投入的人力物力，提高煤礦機電設(shè)備管理的實際效能。

2煤礦機電設(shè)備節(jié)能技術(shù)推廣難點

當前煤礦主要使用的機電設(shè)備有通風(fēng)機、提升機、采煤機和膠帶輸送設(shè)備，這幾種設(shè)備的能源消耗狀況不同，但總體來說，都屬于能源消耗量較大的設(shè)備，其使用過程中存在著一些問題：①通風(fēng)機設(shè)備在煤礦中全年運行，耗能量巨大，每次開關(guān)啟動對設(shè)備的損耗明顯，尤其是一些煤礦的通風(fēng)井的設(shè)置不夠科學(xué)，導(dǎo)致通風(fēng)機的實際使用功率已經(jīng)超過了額定使用功率[2]。②煤礦提升機設(shè)備多數(shù)使用在環(huán)境較為惡劣的采挖現(xiàn)場，當前的節(jié)能技術(shù)無法保障提升機的運行質(zhì)量不受到影響。③采煤機是比較容易出現(xiàn)故障的設(shè)備，節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用要充分考慮到采煤機的承受能力，當前的一些節(jié)能調(diào)整方案導(dǎo)致采煤機的故障率增加。④膠帶傳輸設(shè)備使用中的功率與電壓遠遠超過上述幾種設(shè)備，這對節(jié)能技術(shù)的推廣提出了更高的要求。

3基于變頻節(jié)能技術(shù)，優(yōu)化煤礦機電設(shè)備能源利用效率的方式

3.1變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦通風(fēng)設(shè)備中的應(yīng)用。通風(fēng)機主要負責(zé)煤礦生產(chǎn)的井下通風(fēng)，由于煤礦作業(yè)主要是在地下操作，因而，通風(fēng)機的運行效能，關(guān)乎生產(chǎn)人員的生命安全與工作效率[3]。一旦通風(fēng)機出現(xiàn)使用故障，就會給煤礦的生產(chǎn)帶來比較嚴重的影響。大型通風(fēng)機故障還會造成企業(yè)停產(chǎn)、井下事故等嚴重的問題。因而，大多數(shù)煤礦企業(yè)的通風(fēng)機都是全天運行，這導(dǎo)致通風(fēng)機消耗的電能巨大。煤礦原有工作方式為全年12月，每月30d工作制，通風(fēng)機的功率一般在500～1000kW，一般來說，通風(fēng)機的電能消耗可以占到煤礦生產(chǎn)電能消耗的20%以上。運用變頻節(jié)能技術(shù)，可以對煤礦通風(fēng)機進行以下改進：如表1所示，煤礦企業(yè)在高產(chǎn)高效工作面的推廣之后，應(yīng)用及國家法定假日制的實行，粗略計算每年約有休息時間T=2400h，通風(fēng)機的裝機容量按照1000kW計算，工業(yè)電費m按0.3元/kWh計算，保安風(fēng)量按常規(guī)的85％考慮，可以看出，使用變頻節(jié)能技術(shù)的通風(fēng)機，電能消耗量大大下降，整體下降比例為27.27%。從這個數(shù)據(jù)上來看，變頻節(jié)能技術(shù)能夠有效調(diào)整通風(fēng)機的調(diào)轉(zhuǎn)速度，提高通風(fēng)機的整體運行效能。3.2變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦提升設(shè)備中的應(yīng)用。提升機主要負責(zé)煤礦機電設(shè)備、人員、產(chǎn)品的運輸。在實際的使用過程中，煤礦提升機需要反復(fù)的開關(guān)、反復(fù)的啟動，這導(dǎo)致煤礦提升機的設(shè)備故障率比較高。為了保障提升機的運行質(zhì)量，使其在復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定的發(fā)揮性能，提升機一般采用固定頻率的機電設(shè)備，運行的過程中，電流與電壓的運行狀況比較穩(wěn)定，因而變頻技術(shù)在煤礦提升機中的應(yīng)用，一直是一個技術(shù)難點。目前技術(shù)人員，為了解決這個難題，主要采用以下變頻應(yīng)用方式：①應(yīng)用具有傳感設(shè)備的半導(dǎo)體將提升機中的電流信號轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降碾娏餍盘?，將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。②加裝智能壓力感應(yīng)的逆變器，對提升機的電流和電壓進行智能化控制，使提升機進行調(diào)速運轉(zhuǎn)。如圖1這種變頻器的應(yīng)用方式，既能減少提升機在運行過程中的電能消耗，不影響煤礦的正常生產(chǎn)活動，保障提升機的工作性能，又能對提升機的運行，進行智能化的設(shè)備管理與設(shè)備監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)提升機運行過程中的過壓與欠壓現(xiàn)象，監(jiān)控提升機運行環(huán)境的電流狀況，提高提升機運行的穩(wěn)定性，減少提升機的故障率。3.3變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦采煤機設(shè)備中的應(yīng)用。煤礦采煤機，是煤礦的主要作業(yè)工具之一，是采煤工人的主要工作助手。采煤機的運行效率，直接決定了煤礦的生產(chǎn)效率，也與采煤工作人員的績效薪酬相關(guān)。采煤機承受的機械應(yīng)力較大，在工作中需要反復(fù)重復(fù)一條采煤動線，使用的環(huán)境濕度較大、溫度較低、常有腐蝕性氣體和液體。因而，在煤礦的實際生產(chǎn)過程中，采煤機也是故障率比較高的一種機電設(shè)備，而且一旦發(fā)生故障，就會對工作人員的生命安全造成比較嚴重的威脅，釀成比較嚴重的生產(chǎn)安全事故。當前變頻節(jié)能技術(shù)的推廣應(yīng)用，充分考慮了采煤機的特殊性，對采煤機進行了系統(tǒng)化的升級改造：①技術(shù)人員基于現(xiàn)有的變頻器，在采煤機中加裝了數(shù)控軟件，提高了變頻器對采煤機采掘速度調(diào)整的質(zhì)量，使采煤作業(yè)更加有針對性，采挖的效率更高。②變頻節(jié)能技術(shù)降低了采煤機電阻損壞的概率，降低了采煤機的維修費用。③技術(shù)人員不斷進行產(chǎn)品研發(fā)與升級，研制出的新型采煤變頻器，能夠有效提高采煤機對變頻器的兼容性，將傳統(tǒng)的“一拖二”系統(tǒng)簡化為“一拖一”系統(tǒng)，提高了采煤機的有效性。3.4變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦膠帶輸送設(shè)備中的應(yīng)用。膠帶傳輸設(shè)備，是煤礦產(chǎn)品運輸?shù)闹饕O(shè)備，是整個煤礦生產(chǎn)的關(guān)鍵機電設(shè)備之一。變頻節(jié)能技術(shù)在膠帶傳輸設(shè)備中的應(yīng)用，既要適應(yīng)其大功率、高電壓的特征，又要保障其生產(chǎn)性能與生產(chǎn)質(zhì)量不受影響。因而，技術(shù)人員在變頻器的應(yīng)用中，對膠帶傳輸設(shè)備進行了以下調(diào)試：①技術(shù)人員對膠帶傳輸設(shè)備的運行速度進行智能監(jiān)控，通過智能傳感設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)，控制變頻器的電壓與電流，對膠帶傳輸設(shè)備的運行速度進行自動調(diào)節(jié)，保障其運行速度始終與運輸計劃相適應(yīng)。②技術(shù)人員將變頻器與重力傳感器相結(jié)合，膠帶傳輸設(shè)備上沒有運輸物品時，重力傳感裝置會自動捕捉零重力信息，并連通變頻設(shè)備，改變膠帶傳輸機的電流，將其控制在低速慣性運動的狀態(tài)下，節(jié)約空轉(zhuǎn)時的能源消耗。③當前的變頻設(shè)備，已經(jīng)可以和膠帶傳輸設(shè)備軟啟動耦合裝置良好結(jié)合，降低了傳輸過程中的設(shè)備失控現(xiàn)象。

4結(jié)論

綜上所述，變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，能夠調(diào)節(jié)煤礦機電設(shè)備的用電狀況，緩解當前煤礦生產(chǎn)中能源消耗量大的現(xiàn)象。從本文的分析可知，研究變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機電設(shè)備中的應(yīng)用，有助于煤礦機電設(shè)備管理人員，從問題的角度出發(fā)，對現(xiàn)有的機電設(shè)備運行方式進行改進，發(fā)現(xiàn)當前設(shè)備運行管理中存在的不足。因此，煤礦工作人員，要加強對變頻技術(shù)的理論學(xué)習(xí)，并在設(shè)備管理實踐中，探索優(yōu)化設(shè)備節(jié)能效率的方式。

參考文獻

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作者:王洪波 單位:四川省煤炭設(shè)計研究院昆明分院