導語：港口皮帶機系統(tǒng)節(jié)能技術論文一文來源于網(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。

1港口皮帶機系統(tǒng)的組成和能源消耗

1.1皮帶機系統(tǒng)的構成

目前典型的港口皮帶機系統(tǒng)大體由兩大部分組成，包括監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)場作業(yè)系統(tǒng)，集電氣自動化、計算機控制、通訊技術等技術于一體，但其控制系統(tǒng)所消耗的低壓電能遠不及現(xiàn)場作業(yè)系統(tǒng)所消耗的高壓電能。這些高壓能耗主要來源于皮帶機系統(tǒng)的驅(qū)動單元，港口皮帶機系統(tǒng)的驅(qū)動單元一般采用異步電動機，其價格便宜、運行可靠，得到廣泛應用，但是其調(diào)速差、動率因數(shù)低、啟動電流大等問題造成了電能的大量損耗，因此想要解決皮帶機系統(tǒng)能耗過大的問題，其根本在于解決電動機的能耗浪費問題。

1.2電動機能耗的現(xiàn)狀

相關數(shù)據(jù)顯示，電動機是用電量最大的終端用能設備，目前我國電機每年總耗電量約3萬億千瓦時，電機耗電占全社會用電總量的64%、工業(yè)用電的75%。統(tǒng)計顯示，我國電機系統(tǒng)（電機與拖動設備)運行效率比國外低10%～20%。據(jù)估算，我國電機效率每提高1%，每年可節(jié)約用電量260多億千瓦時；假設我國電機效率提升了5%～8%，則每年節(jié)約的電量相當于2～3個三峽電站的發(fā)電量。我國推出的《節(jié)能中長期規(guī)劃》，已經(jīng)將電機節(jié)能列入重點工程，這一舉措對皮帶機傳輸系統(tǒng)節(jié)能技術的深入研究起到了很大的促進作用。

2皮帶機效率低的原因

由以上數(shù)據(jù)可知，皮帶機系統(tǒng)的主要能耗部件為電動機，因此造成港口皮帶機系統(tǒng)效率低下的主要原因是電動機效率低下。根據(jù)電機學原理，異步電動機在沒有變頻調(diào)節(jié)下進行啟動，轉(zhuǎn)矩特性與負荷特性會造成“小馬拉大車”或者“大馬拉小車”的現(xiàn)象。在港口建設初期，根據(jù)設計的年吞吐量選定電機的額定功率，一般按照皮帶機所能承受的最大運輸量來計算，但是考慮到皮帶沿線長、阻力大，因此至少需要考慮20%的功率富余量。當生產(chǎn)運營時遇到空載或輕載情況時，便會出現(xiàn)嚴重的能耗浪費。當生產(chǎn)運營時遇到重載或超載現(xiàn)象時，便會使得負荷大于轉(zhuǎn)矩，電機難以啟動，甚至造成電流過大燒毀電機現(xiàn)象，然而當皮帶機運轉(zhuǎn)穩(wěn)定后，又會使得負荷功率低于電機功率，進入輕載狀態(tài)，再一次造成電能浪費，并且受現(xiàn)場各大機作業(yè)影響，出現(xiàn)負載變化不均，都會導致電能浪費的現(xiàn)象。此外，電動機的功率因數(shù)降低不僅影響自身效率，同時會吸收電網(wǎng)的無功功率，增加了供電線路不必要的損耗。

3港口皮帶機系統(tǒng)節(jié)能技術研究

3.1震動給料器及流量控制器

在煤炭運輸港口，對于皮帶機系統(tǒng)，會經(jīng)常遇到煤炭在皮帶沿線上分布不均勻的情況，這會造成運輸過程負載大小的不斷變化，進而也會造成驅(qū)動單元能耗的增加。因此如果能提高煤炭在皮帶上分布的連續(xù)性和均勻性，則會降低電能的消耗。目前，港口翻車機房通常使用的振動給料器正是確保通過翻車機房的煤炭能夠均勻的落到皮帶上。但是在取料機上還缺乏此類設備，同時如果能在皮帶沿線上使用類似的自動控制技術，通過系統(tǒng)的實時監(jiān)測，對作業(yè)現(xiàn)場的情況不斷調(diào)整，準確地控制煤炭翻卸量或取料量，使翻車系統(tǒng)到裝船系統(tǒng)達到閉環(huán)控制，將會明顯提升整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時還有效地降低了皮帶機傳輸系統(tǒng)的耗電量。

3.2增減電機運行技術

近年來，在皮帶機系統(tǒng)節(jié)能技術改造中，增減電機運行技術也日益成熟，成為一種新技術被推廣使用。這項技術適用在多臺電機作為驅(qū)動裝置的系統(tǒng)中，其核心原理就是根據(jù)皮帶機所承載負荷的變化準確實時地自動投入或切除驅(qū)動電動機的個數(shù)。現(xiàn)在的煤炭港口皮帶機的驅(qū)動系統(tǒng)都由幾臺電機組成，所以這種技術特別適用于額定功率較大的煤炭運輸港口的皮帶機系統(tǒng)。煤炭港口的皮帶機傳輸系統(tǒng)作業(yè)時，皮帶機小負荷甚至空載運行的情況經(jīng)常發(fā)生，輕載和空載時，多臺電機共同驅(qū)動，各電機都處于低效率運行狀態(tài)。采用“增減電機技術”根據(jù)負荷的變化實時改變運行電機的數(shù)量，使電動機輸出功率與負載匹配最優(yōu)化，可以有效避免這一情況的發(fā)生?！霸鰷p電機技術”的研究重點在于投入或切除電機的檢測方法。電機電流檢測和位置檢測是港口技術工作人員較為青睞也比較成熟的檢測方法。根據(jù)電機學原理，異步電機工作電流正比于負載轉(zhuǎn)矩。據(jù)此，通過檢測電機電流可以間接地檢測出皮帶機實際的負荷大小，將檢測電流數(shù)據(jù)與電機額定電流數(shù)據(jù)進行對比，制定電流數(shù)據(jù)表，并劃分區(qū)間，不同區(qū)間采用最優(yōu)的電機數(shù)量。位置檢測是指在堆場中根據(jù)堆、取料機的行走位置編碼器確定堆取料機位于堆場的位置來確定皮帶機系統(tǒng)工作長度，當堆、取料機位置靠近BH或BJ皮帶沿線時，尾車所連接的皮帶沿線到轉(zhuǎn)接塔的距離較近，煤炭在皮帶機上所形成的負荷相對較小，驅(qū)動系統(tǒng)可不必滿功率運行，因此可以適當減少堆、取料機上驅(qū)動單元的運行數(shù)量，反之，當堆、取料機遠離BH或BJ皮帶沿線時，則可以適當增加驅(qū)動單元的運行的數(shù)量。尤其當取料作業(yè)開始啟動或即將結束時，皮帶機系統(tǒng)大多數(shù)處在空載或輕載運行，適當增減電機運行個數(shù)，便可以達到節(jié)能減排的目的。此方法通過手動操作或自動控制技術均可實現(xiàn)。

4結語

當今社會，伴隨著科技與經(jīng)濟的飛速發(fā)展，環(huán)境與能源問題也隨之而來，保護環(huán)境、節(jié)約能源勢在必行?！肮?jié)能降耗”已成為全球的戰(zhàn)略目標，尤其港口這種大型耗能企業(yè)更是國家節(jié)能減排的重要戰(zhàn)略組成部分，是國家的要求，也是建設環(huán)境友好型港口，促進港口綠色發(fā)展的必然選擇。文章在確保皮帶機穩(wěn)定運行的基礎上，通過對設備與操作技術進行改良，進而改善港口皮帶機系統(tǒng)的能源浪費現(xiàn)象，在一定程度上起到了節(jié)能減排的效果，同時也促進了企業(yè)自我創(chuàng)新，最終達到了提高企業(yè)效益的目的。

作者:王越 單位:秦皇島港務集團第七港務公司