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摘要:煤礦生產(chǎn)環(huán)境惡劣、情況復(fù)雜,工作量較大,需要使用大量機(jī)械設(shè)備輔助作業(yè),要求開采技術(shù)水平不斷提升。但是相較于發(fā)達(dá)國家,我國煤礦井下機(jī)電設(shè)備還有所不足,在保證設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí),還要考慮到設(shè)備節(jié)能效果。尤其是當(dāng)前綠色環(huán)保背景下,節(jié)能減排在各行業(yè)達(dá)成統(tǒng)一共識(shí),煤礦企業(yè)作為能源型企業(yè)首當(dāng)其沖,應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù),推動(dòng)煤礦機(jī)電設(shè)備優(yōu)化創(chuàng)新是必然選擇。文章就變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用展開分析,在了解變頻節(jié)能技術(shù)原理和要點(diǎn)基礎(chǔ)上,促使此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用在煤礦機(jī)電設(shè)備中,實(shí)現(xiàn)煤礦節(jié)能生產(chǎn)。
關(guān)鍵詞:變頻節(jié)能技術(shù);機(jī)電設(shè)備;煤礦生產(chǎn);節(jié)能減排
煤礦企業(yè)屬于能源型企業(yè),在當(dāng)前能源危機(jī)背景下,部分煤礦企業(yè)仍然沿用滯后的開采技術(shù),對(duì)地質(zhì)環(huán)境破壞較大,開采效率不高,資源損耗大。通過變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,推動(dòng)煤礦機(jī)電設(shè)備改進(jìn)優(yōu)化,有助于減少機(jī)電設(shè)備能耗,提升開采效率,并且實(shí)現(xiàn)清潔開采,滿足節(jié)能減排要求。故此,煤礦企業(yè)應(yīng)積極增加投入力度,大力推廣和應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù),以求提升煤礦開采效率,減少能耗,為我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
1煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀
煤礦機(jī)電設(shè)備中推行變頻節(jié)能技術(shù),需要充分契合煤礦生產(chǎn)情況,優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提升開采效率的同時(shí),減少機(jī)電設(shè)備能耗。變頻節(jié)能技術(shù)實(shí)際應(yīng)用,交流電周期固定模式更換頻率,在后續(xù)具體工作中依據(jù)工作負(fù)荷、工作環(huán)境和工作內(nèi)容來動(dòng)態(tài)調(diào)整。結(jié)合可持續(xù)發(fā)展相關(guān)要求,煤礦行業(yè)引進(jìn)變頻節(jié)能技術(shù)是必然選擇,尤其是煤礦機(jī)電設(shè)備類型和規(guī)模不斷增加,充分發(fā)揮變頻技術(shù)優(yōu)勢(shì),可以大大降低電能損耗和企業(yè)生產(chǎn)成本,賦予企業(yè)可持續(xù)發(fā)展動(dòng)力[1]。隨著我國工業(yè)化進(jìn)程不斷加快,對(duì)煤炭資源需求度急劇增長,但是從我國煤礦行業(yè)開采情況來看,電能損耗問題居高不下,致使企業(yè)成本較高,而變頻節(jié)能技術(shù)可以在機(jī)電設(shè)備中加以應(yīng)用。如:在提升機(jī)、采煤機(jī)和皮帶機(jī)等設(shè)備中應(yīng)用,會(huì)使電能損耗顯著下降[2]。故此,新時(shí)期煤礦企業(yè)應(yīng)該深入研究和分析變頻節(jié)能技術(shù),明確其應(yīng)用重要性,在不影響開采效率、效益基礎(chǔ)上,靈活運(yùn)用變頻節(jié)能技術(shù),降低電能損耗,謀求可持續(xù)發(fā)展[3]。
2機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)原理
我國煤礦開采行業(yè)改革發(fā)展,節(jié)能減排是主要方向,在提升機(jī)、采煤機(jī)和皮帶機(jī)等機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù),可以有效降低電能損耗,提升開采效率。就變頻節(jié)能技術(shù)的原理來看,是通過交流電固定周期模式來調(diào)整機(jī)電設(shè)備運(yùn)行功率,并通過應(yīng)用智能化電氣系統(tǒng),推動(dòng)機(jī)電設(shè)備智能變頻。如:機(jī)電設(shè)備空載運(yùn)行中,降低設(shè)備功率到最低成本,減少機(jī)電設(shè)備能耗。如果設(shè)備滿載運(yùn)行,調(diào)整機(jī)電設(shè)備功率到峰值,提升采煤效率同時(shí),將能耗降到最低,是煤礦開采企業(yè)主要關(guān)注的內(nèi)容[4]?;谧冾l節(jié)能技術(shù),有助于推動(dòng)機(jī)電設(shè)備智能化操控,減少勞動(dòng)強(qiáng)度和工作量,降低生產(chǎn)成本和設(shè)備維護(hù)成本,推動(dòng)采煤過程自動(dòng)化、智能化發(fā)展[5]。
3煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
變頻節(jié)能技術(shù)作為一種前沿技術(shù),應(yīng)用在煤礦機(jī)電設(shè)備改造中,更加智能的結(jié)合設(shè)備運(yùn)行情況,動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行功率,提升設(shè)備運(yùn)行效果。但是,要充分結(jié)合不同的采礦設(shè)備,靈活高效運(yùn)用變頻節(jié)能技術(shù),充分發(fā)揮此項(xiàng)技術(shù)的作用。
3.1采煤機(jī)應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)
煤礦機(jī)電設(shè)備中,采煤機(jī)作為重要組成部分,電能損耗量較大,其中包含電氣系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等,基于變頻節(jié)能技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)能耗降低[6]。其組成部分可劃分為采煤機(jī),包括裝載系統(tǒng)、切割部、行走裝置和其他控制裝置等。切割裝置結(jié)合不同工作面動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)備運(yùn)行功率,大功率適合大工作面作業(yè)需要,將煤礦快速納入到裝載系統(tǒng)中,小工作面下減少切割工作面,以此來實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。裝載系統(tǒng)需要結(jié)合采煤量來調(diào)整設(shè)備運(yùn)行功率,促使裝載速度和采煤速度匹配。行走裝置,采煤機(jī)作業(yè)時(shí)牽引力有所偏差,需要變頻調(diào)節(jié)行走裝置頻率,保證牽引力足夠基礎(chǔ)上,將電能損耗降到最低。另外,通過變頻節(jié)能技術(shù)合理運(yùn)用,除了降低采煤機(jī)能耗,還可以減少采煤機(jī)運(yùn)行負(fù)荷,提升設(shè)備使用性能、使用壽命。
3.2風(fēng)機(jī)設(shè)備應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)
煤礦開采中,風(fēng)機(jī)設(shè)備不可或缺,主要是由于井下環(huán)境相較于封閉,有很多有毒有害氣體,應(yīng)借助通風(fēng)設(shè)備將有害氣體稀釋、排出,創(chuàng)設(shè)安全的井下作業(yè)環(huán)境。通常情況下,礦井下風(fēng)機(jī)設(shè)備主要是用于換氣操作,伴隨煤礦開采不斷深入,礦井下的氣體含量有所變化,通過風(fēng)機(jī)設(shè)備中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù),在創(chuàng)設(shè)安全開采環(huán)境下,減少風(fēng)機(jī)設(shè)備的運(yùn)行壓力。保證井下空氣質(zhì)量符合要求,井下沒有瓦斯等有毒、易爆氣體后,風(fēng)機(jī)設(shè)備可以停止運(yùn)行,減少不必要能耗。同時(shí),將變頻節(jié)能技術(shù)和空氣檢測(cè)設(shè)備結(jié)合在一起,動(dòng)態(tài)依據(jù)井下空氣質(zhì)量自動(dòng)調(diào)節(jié),自動(dòng)化水平較高。通過變頻節(jié)能技術(shù)在風(fēng)機(jī)設(shè)備中應(yīng)用,煤礦企業(yè)取得了可觀的成果。
3.3提升機(jī)中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)
不同礦山類型不同,對(duì)于一些開采難度大,礦井深的礦山,需要借助提升機(jī)將煤炭資源運(yùn)輸?shù)降孛?,然后進(jìn)行后續(xù)加工。提升機(jī)是煤礦企業(yè)主要生產(chǎn)設(shè)備之一,為了大大提升煤礦開采效率,必須要保證設(shè)備不間斷進(jìn)行。但如果設(shè)備滿載或是空載運(yùn)行狀態(tài)會(huì)有電能損耗,如何改善此類問題,推動(dòng)提升機(jī)和變頻節(jié)能技術(shù)融合應(yīng)用,在智能化操控平臺(tái)下來調(diào)整提升機(jī)運(yùn)行功率,提升設(shè)備運(yùn)行效率的同時(shí),為煤礦企業(yè)減少了能耗。一般情況下,煤礦企業(yè)中常見的提升機(jī)為JD-BP32-185P型號(hào),在實(shí)際應(yīng)用中節(jié)能效果可觀,可以為企業(yè)帶來更為可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
3.4皮帶機(jī)應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)
皮帶機(jī)主要是用于輸送煤炭資源到地面,而皮帶機(jī)運(yùn)行荷載并非是不變的,設(shè)備長期運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致電能損耗過大,基于變頻節(jié)能技術(shù)調(diào)整皮帶機(jī)功率,促使皮帶機(jī)變頻運(yùn)行,合理配置荷載,減少電能損耗。變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,可以避免皮帶機(jī)長期超負(fù)荷運(yùn)行,減少設(shè)備故障幾率,保障設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn),使用壽命也將大大延長。
3.5負(fù)載荷設(shè)備應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)
在負(fù)載荷設(shè)備中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù),結(jié)合煤礦特殊作業(yè)環(huán)境,不斷加強(qiáng)變頻調(diào)速設(shè)備研發(fā),實(shí)現(xiàn)采礦設(shè)備變頻操作。結(jié)合風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)行情況逐步改造和完善操作,提升設(shè)備使用性能。改造前,綜合檢查和分析風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)行情況,在此基礎(chǔ)上調(diào)整風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓,通過變頻改造后,節(jié)能效果較為顯著,是改造前的3倍。
4煤礦機(jī)電設(shè)備中變頻節(jié)能技術(shù)維護(hù)措施
變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用,盡管一定程度上可以提升煤礦開采效率、質(zhì)量,應(yīng)注重合理的措施來保障變頻節(jié)能技術(shù)效應(yīng)得以發(fā)揮,維護(hù)機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。在機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù),立足于機(jī)電設(shè)備運(yùn)行情況,結(jié)合設(shè)備型號(hào)規(guī)格加強(qiáng)設(shè)備檢修和維護(hù),安裝前調(diào)試好,合理運(yùn)用變頻節(jié)能技術(shù)。
4.1制定完善的機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理制度體系
煤礦企業(yè)的機(jī)電設(shè)備類型多樣,長時(shí)間在煤礦這一特殊環(huán)境下高負(fù)荷運(yùn)行,可能受到客觀因素影響出現(xiàn)故障問題。鑒于此,應(yīng)加強(qiáng)機(jī)電設(shè)備維護(hù)管理力度,轉(zhuǎn)變理念來健全和完善維護(hù)管理制度體系,持續(xù)深化技術(shù)研發(fā),推動(dòng)設(shè)備技術(shù)更新,便于變頻節(jié)能技術(shù)充分在機(jī)電設(shè)備中應(yīng)用。通過日常巡查和維護(hù),便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決設(shè)備故障問題,將安全隱患消滅在萌芽狀態(tài)。同時(shí),檢查機(jī)電設(shè)備變頻工作情況,預(yù)測(cè)分析可能產(chǎn)生的變頻異常故障,制定防控方案,及時(shí)解決。相關(guān)維修管理人員要注重技術(shù)的學(xué)習(xí)和運(yùn)用,分析可能出現(xiàn)的設(shè)備故障問題,并尋求合理方法予以解決,促使機(jī)電設(shè)備逐步恢復(fù)使用。只有保證機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行,才能保證變頻節(jié)能技術(shù)應(yīng)有效應(yīng)充分發(fā)揮,改善潛在的機(jī)電設(shè)備安全隱患。
4.2推動(dòng)機(jī)電設(shè)備和技術(shù)更新
機(jī)電設(shè)備和變頻技術(shù)不斷推陳出新,技術(shù)更新頻率加快,不斷涌現(xiàn)出先進(jìn)機(jī)電設(shè)備。這就需要煤礦企業(yè)高度關(guān)注變頻節(jié)能技術(shù)更新和完善,順應(yīng)時(shí)展趨勢(shì),積極運(yùn)用變頻節(jié)能技術(shù)到實(shí)處,改善傳統(tǒng)技術(shù)不足和缺陷,賦予變頻技術(shù)更強(qiáng)的兼容性,為機(jī)電設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行提供支持。新設(shè)備、新技術(shù)融合運(yùn)用,對(duì)于提升煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效率和運(yùn)行性能意義深遠(yuǎn)。煤礦企業(yè)要注重資源的合理配置,投入資金用于設(shè)備的更新?lián)Q代中,提升機(jī)電設(shè)備整體靈活性、可靠性,減少設(shè)備能耗,對(duì)于延長機(jī)電設(shè)備使用壽命具有積極作用。
5結(jié)束語
綜上所述,在煤礦機(jī)電設(shè)備運(yùn)行中,由于設(shè)備眾多,管控方式存在不合理,不可避免造成電能損耗。基于變頻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,可以改善傳統(tǒng)技術(shù)不足,推動(dòng)機(jī)電設(shè)備更新?lián)Q代,自動(dòng)化調(diào)整設(shè)備運(yùn)行功率,不影響設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下,減少電能損耗,可以減少企業(yè)成本,提升經(jīng)濟(jì)效益。
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作者:許曉林 單位:黑龍江龍煤鶴崗礦業(yè)有限責(zé)任公司峻德煤礦