導(dǎo)語：煤礦變頻節(jié)能技術(shù)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：通過引進(jìn)變頻節(jié)能技術(shù)可有效提高能源利用率。主要分析了煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用過程中存在的問題，對變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：變頻節(jié)能技術(shù)；煤礦；機(jī)電設(shè)備；探討

伴隨經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，煤礦行業(yè)也在飛速發(fā)展，變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的應(yīng)用越來越廣泛。在某種程度上可有效降低電量消耗并實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的[1]。本文主要對變頻節(jié)能技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用進(jìn)行了深入探討，為更好地促進(jìn)煤礦行業(yè)的發(fā)展打下基礎(chǔ)。

1變頻節(jié)能技術(shù)簡介

變頻節(jié)能技術(shù)指的是通過半導(dǎo)體元件通斷的作用改變電源電流的工作頻率，進(jìn)而達(dá)到降低能量消耗的目的。在變頻節(jié)能技術(shù)中，變頻器是其核心設(shè)備，主要組成部分有電源板、鍵盤、控制的面板及電極電容等。在電動機(jī)上安裝變頻器，在滿足了輸出的要求后，有效降低了能源消耗，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的目的。當(dāng)電動機(jī)上沒有安裝變頻器時(shí)，其電流頻率沒有辦法改變，任意工作狀態(tài)下，都會以額定電壓開展工作，這樣就很難滿足不同工作狀態(tài)下的能量要求，同時(shí)也造成了能量極大的浪費(fèi)。

2煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用過程中存在的問題

a)在很多煤礦企業(yè)中，煤礦機(jī)電設(shè)備在選型方面普遍存在大馬拉著小車的情況，存在很嚴(yán)重的電能浪費(fèi)，普遍沒有很高的運(yùn)行效率。煤礦企業(yè)的電耗非常大，壓氣、通風(fēng)、排水及提升等設(shè)備耗電量大約占總體能耗的1/3，約占煤礦用電量的30%。若選用閥門或擋風(fēng)板，在調(diào)節(jié)過程中電能浪費(fèi)很大，若選用變頻技術(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，可節(jié)省20%～50%，其經(jīng)濟(jì)效益顯而易見。開元礦業(yè)公司在沒有應(yīng)用變頻節(jié)能技術(shù)之前，1個(gè)月的用電能總量達(dá)到了35714.6kW•h，實(shí)際用電量26027.5kW•h，有效用電效率僅72.8%，電能很大一部分沒有得到有效利用[2]；b)煤礦機(jī)電設(shè)備的電機(jī)負(fù)荷普遍比較大，啟動起來電流很大、時(shí)間也很長，這嚴(yán)重影響了設(shè)備絕緣強(qiáng)度，很容易將大功率電動機(jī)燒毀，電網(wǎng)的可靠運(yùn)行受到威脅。礦井機(jī)電設(shè)備在冷啟動時(shí)相對較困難，很容易產(chǎn)生機(jī)械方面的損傷，這不但使設(shè)備維修成本增加，還極大地沖擊了電網(wǎng)安全。另外控制的工藝比較單一，自動化程度偏低且實(shí)時(shí)性也很差；c)故障方面的問題。制約煤礦機(jī)電設(shè)備功能發(fā)揮非常關(guān)鍵的因素就是故障方面的問題?，F(xiàn)在社會發(fā)展迅速，對煤炭需求很高，所以一般煤礦機(jī)電設(shè)備全天24h都在工作，這種情況下，機(jī)電設(shè)備如果不能合理維護(hù)，很容易出現(xiàn)故障問題，造成設(shè)備損壞?，F(xiàn)場采煤設(shè)備主要是采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)等設(shè)備，這種高強(qiáng)度作業(yè)比普通作業(yè)更容易出現(xiàn)設(shè)備故障，故障一旦出現(xiàn)，不但采煤功能降低，消耗的電量也急劇增加，增加2倍～3倍的電量很正常[2]。

3變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備中的具體應(yīng)用

a)變頻技術(shù)在水泵方面的具體應(yīng)用。對煤礦生產(chǎn)起到非常重要控制作用的條件之一是水，所以對水泵流量進(jìn)行調(diào)節(jié)非常關(guān)鍵。以往在對水的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，采用的就是對閥門開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，采用這個(gè)方法時(shí)，電機(jī)將一直控制在恒速狀態(tài)，所消耗電量非常大，也花費(fèi)了大量錢財(cái)。若選用變頻技術(shù)對水泵進(jìn)行調(diào)節(jié)，可將水泵調(diào)速性能大大提升，節(jié)能效果也得到很大的改善，工藝及流程也更加安全可靠[3]；b)在供風(fēng)系統(tǒng)方面的具體應(yīng)用。在煤礦井下進(jìn)行作業(yè)時(shí)，對空氣進(jìn)行壓縮時(shí)需用到空氣壓縮機(jī)，壓縮機(jī)連續(xù)不斷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下將消耗大量電能。通過應(yīng)用變頻技術(shù)可有效地將電能的消耗予以降低。當(dāng)在對變頻器進(jìn)行使用時(shí)，形成了調(diào)解的回路，可有效地對恒壓進(jìn)行控制，使氣壓保持在一個(gè)不變的數(shù)值上，極大地改變了電源質(zhì)量。壓縮機(jī)經(jīng)過變頻技術(shù)的改造，極大地節(jié)省電能的損耗，假若使用半年以上，將能省出來一個(gè)變頻器的成本；c)在運(yùn)輸系統(tǒng)方面的具體應(yīng)用。在礦井的提升機(jī)上應(yīng)用變頻器可將電阻取消，提升機(jī)調(diào)速運(yùn)行時(shí)可節(jié)約不少電阻熱損耗。在很短的時(shí)間里，發(fā)動機(jī)在進(jìn)行發(fā)電時(shí)，變頻調(diào)控可把電能能耗的情況給電網(wǎng)及時(shí)反饋過去，運(yùn)作的人員可很快地將運(yùn)行的實(shí)際情況掌握住。同時(shí)，將變頻器放在設(shè)備內(nèi)部后，可將設(shè)備維修工作大大減少，維修費(fèi)用也相應(yīng)減少，會有很明顯的節(jié)能減排效果。此外，變頻技術(shù)還可有效地對皮帶輸送機(jī)進(jìn)行控制，將空載或輕載所造成電能的浪費(fèi)有效避免。變頻器在安裝后，可有效地對皮帶輸送機(jī)所產(chǎn)生的熱量損耗進(jìn)行控制，將電氣系統(tǒng)沖擊的問題有效解決[3]。

4變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用中節(jié)能探討

電氣控制系統(tǒng)非常核心的支撐就是變頻技術(shù)，為了達(dá)到節(jié)約能源、降低損耗的目的，就需對電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速率進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于煤礦機(jī)電設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需借助電動機(jī)進(jìn)行運(yùn)作，所以最大耗電部分就是電動機(jī)。變頻技術(shù)通過對煤礦機(jī)電設(shè)備的電氣部分進(jìn)行節(jié)能控制，使電能損耗量降低，可將電能資源進(jìn)行最優(yōu)配置。變頻技術(shù)在煤礦機(jī)電設(shè)備應(yīng)用中節(jié)能技術(shù)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：a)在啟動方面的節(jié)能。電機(jī)不正常（非額定轉(zhuǎn)速）啟動會嚴(yán)重沖擊采煤區(qū)電網(wǎng)，需有很高的電網(wǎng)容量，在啟動過程中會產(chǎn)生大的震動和很大的電流，這些都會很大程度上毀壞閥門及擋板，致使管路及設(shè)備使用壽命大幅度降低。若使用了變頻的節(jié)能裝置，變頻軟啟動功能可將電流從零開始啟動，最大也不會超過額定電流，這樣就可有效減輕電網(wǎng)沖擊力，同時(shí)也可將供電方面的容量要求予以減輕。變頻節(jié)能裝置有效地將閥門及設(shè)備使用的壽命延長，將設(shè)備維護(hù)的費(fèi)用降低[2]；b)功率方面的節(jié)能。無功功率一方面使設(shè)備發(fā)熱及線損增加，另一方面降低的功率因數(shù)將造成電網(wǎng)的有功功率降低，在線路中消耗了大量無功電能，致使煤礦機(jī)電設(shè)備使用效率變得低下，在現(xiàn)場的實(shí)際操作過程中，浪費(fèi)了很多電能。當(dāng)選用了變頻裝置后，其內(nèi)部濾波電容發(fā)揮了巨大作用，使無功損耗大大減少，如圖1所示，使采煤區(qū)配電工作有功功率增加，煤礦機(jī)電設(shè)備電能的消耗在均衡狀態(tài)中維持，使節(jié)能降耗得以實(shí)現(xiàn)[4]；圖1采煤機(jī)的變頻控制c)在變頻方面的節(jié)能。在滿負(fù)荷狀態(tài)下，電機(jī)不能運(yùn)行時(shí)，動力的驅(qū)動要求達(dá)到后，多余力矩使消耗的有功功率增加，致使電能極大地浪費(fèi)。傳統(tǒng)的像泵類和風(fēng)機(jī)這種類型的設(shè)備是通過對出口或入口的閥門或擋板開度進(jìn)行調(diào)節(jié)來對給水量及給風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，這樣輸入的功率是很大的。當(dāng)變頻技術(shù)使用時(shí)，若要求將流量減少，可將風(fēng)機(jī)或泵的轉(zhuǎn)速降低以達(dá)到要求，這就在局部上減少了電能損耗，也達(dá)到了整套設(shè)備節(jié)能降耗的目的。

5結(jié)語

現(xiàn)代社會突飛猛進(jìn)的發(fā)展勢頭為變頻技術(shù)的應(yīng)用打下了基礎(chǔ)，主要對變頻技術(shù)的具體應(yīng)用及節(jié)能控制方面的應(yīng)用進(jìn)行了深入探討，因其具有諸多控制能耗的優(yōu)勢受到了廣泛推廣及應(yīng)用。變頻技術(shù)的引進(jìn)，極大地促進(jìn)了煤炭企業(yè)的發(fā)展，節(jié)能控制的應(yīng)用不但降低了電耗還促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)效益的提升。煤炭企業(yè)應(yīng)不斷地對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行更新，最大化促進(jìn)企業(yè)快速向前發(fā)展。

作者:武鵬飛 單位:陽煤集團(tuán)壽陽開元礦業(yè)有限責(zé)任公司

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