煤矿机电设计工作节能技术应用

煤矿机电设计工作节能技术应用

对于煤矿企业而言,其在采煤过程中电能的消耗是采煤成本的重要构成部分,其会在很大程度上影响到煤矿企业的整体经济效益,所以,对于煤矿企业而言,如何更加有效的控制电能消耗,是目前企业非常重视的问题。不过,在煤矿企业降低能源消耗的同时,不能够降低自身的生产标准,要求不仅要达到节约能耗的目标,同时还应当确保煤矿企业的生产质量,保障煤矿开采工作的安全性,确保电能的利用效率得以进一步提升。在煤矿企业应用节能技术的过程中,需要全面的结合生产安全情况、技术水平以及节能方案的可操作性等等,而且还能够采用先进技术,对煤矿企业之中的机电设备控制方式进一步加以优化,只有这样才能够有效的减少煤矿企业能源消耗数量,确保煤矿企业的经济效益得以提升。

1优化煤矿机电设备供电系统及主变方案

1.1确保使用的电压等级更为适宜

煤矿企业供电系统的设计人员,在设计电压等级的过程中,要求结合实际输送容量和线路的长度,全面的考虑供电系统设计问题,并且供电系统方案确定前,需要事先分析所设计供电系统具体的运行情况,确保所设计的供电方案更为科学与合理。只有选用了合适的电压等级,才能够确保供电系统实际运行过程中的能耗显著降低。针对目前煤矿企业所采用的机电设备情况而言,所设计的供电系统通常采用电压等级为660V或是1140V。

1.2确保使用的主变压器更为适宜

依照《煤炭工业设计规范》之中的相关规定,通常要求设置主变压器装置时应当设置两台,其中一台主变压器作为备用,如此便能够实现在主变压器出现故障问题的情况下,确保煤矿开采作业依旧可以正常进行。另外,选用主变压器装置过程中,需要针对其电力损耗情况加以分析,除了要考虑主变压器电力消耗问题,同时还需要结合煤矿企业的实际经济情况,确保购进的主变压器设备更加经济,以减少煤矿企业的成本投入。若是经济允许的情况下,则应当尽可能的选用节能设备,这是由于主变压器通常运行的时间非常长,而在其运行中电力损耗会造成极大的电能浪费,若是主变压器的电力损耗较小,相应的电能浪费量便会减少,从而给煤矿企业带来较大的经济效益。

1.3实际用电时应当采取高压与低压混合使用的方案

我国供电部门一般情况下对于不同企业都有平均功率因素的要求,而针对煤矿企业而言,因为所拥有的自然功率因素相对小,所以,只是借助于提升继电装置自然功率因素这一做法,显然无法满足供电部门的相关要求,所以,要想有效的应对上述问题,便需要借助于静电容器装置进行补偿处理,通常情况下,具体的补偿容量可以利用下式进行计算:结合上述计算公式我们可以看出,在进行无功补偿的过程中,通过高压和低压均进行补偿的方法是较为适宜的。进行电容器装置的安装时还有尤为注意,针对一些低压静电电容装置而言,需要安装于用电负荷位置,如此才可以确保整个配电系统之中电容量能够显著的减小,从而确保电能损耗进一步减少。

1.4应当将电度表设置于主要用电负荷位置

针对煤矿企业而言,在井下开采作业过程中,电能消耗量较大的设备主要为采掘设备、提升设备以及通风设备等,在这些位置处需要设置相应的电度表。由于一些设备使用的电机为同步电机,针对这些设备应当设置无功率电度表以及功率因数表,如此便可以实现实时的对各个负载位置实际耗电情况加以监测,从而确保以后进一步优化供电供电系统拥有更为可靠的数据参考。

2变频技术对煤矿机电节能的影响

目前,在煤矿机电节能设计过程中,变频技术的应用越来越广泛,通过应用变频技术能够显著的降低机电设备能源消耗量。变频技术主要是应用在煤矿机电设备的阀门调节、挡板节流以及电机转速等方面,其节能效果非常明显,而其中在电机转速调节中变频技术的应用最为广泛的。通常应用变频技术针对电机转速进行调节时,具体的调节方法包含有下列几种类型,分别为电机转差率调节方法、磁极对数调节方法和供电频率调节方法等。而采用电机转差率调节方法和磁极对数调节方法对电机的转速进行调节过程中,某些方面仍有缺陷存在。比如,若是采用电机转差率调节方法针对电机转速加以调节时,当电机处于低速运行的状况之下,转差率相对大,从而导致了相应的损耗也会有所增加,同时调节的效果不太明显。如果采用供电频率调节方法,则不管是电机处在高速运行还是处在低速运行状态时,均能够确保维持相对稳定的转差率,如此便能够保障电机运行效率得以提升,同时调节的精度也相对高,可以实现对电机的无极调速。

3煤矿机电设备以及运行方式的选择

3.1有载调压变压器装置及高效节能变压器装置选择

之所以需要设置有载调压变压器装置,其最为重要功能便是能够确保供电系统电压能够满足煤矿开采作业的需求,这是由于在煤矿开采过程之中,很多的机电设备之中电动机均为高压大型电动机,特别是一些鼠笼型电动机,这些设备在开始运行过程中,要求应当确保拥有一定的电压供应,所以,在煤矿企业之中要求应当设置有有载调压变压器装置。而安装高效节能变压器装置,则能够依据不同的负载情况,对煤矿中一些终端机电设备运行过程中的电压进行实时调节,从而实现节能降耗的目标。

3.2选用适宜的电动机

针对目前国内电动机市场的情况而言,性能相对优良的电动机类型应当属于Y型电动机,此种类型的电动机实际设计所依照的标准为国际标准,同时Y型电动机属于三相异步电动机类型,设计的额定电压值为380V,而且电动机的功率范围也较宽,在0.55~90kW之间,电动机的转速划分为四个不同等级,分别为750r/min、1500r/min、3000r/min以及10000r/min。另外,在设计Y型电动机时,所应用的防暑外壳是IP44型防护外壳,该种类防护外壳的绝缘结构为B级。同时,此种类型的电动机在其负荷超过75%之后,其所拥有的效率曲线依旧表现相对平稳,从而确保了电动机在实际使用过程中效率更高,能够有效的减少能源消耗数量,从而为煤矿企业带来更大的效益。

3.3选择适宜的照明设备

在煤矿开采过程中,除了需要应用到采掘设备、通风设备以及排水设备之外,照明设备同样也是非常重要的设备,其在煤矿开采作业过程中发挥的作用同样非常大。在井下作业过程中所应用到的发光设备主要为冷光源设备,多采用LED灯,此种照明设备发光效率非常高,不仅能够满足井下开采作业的照度要求,同时还可以有效地降低能源消耗,而且能够保证照明设备运行过程中的安全性。

4结语

由于我国煤矿生产的数量非常大,煤矿企业数量也相对较多,在煤炭开采过程中消耗的能源同样是非常巨大的。所以,对于煤矿企业而言,通过降低能源的消耗,可以显著的提升煤矿企业经济效益,同时还能进一步优化煤矿机电设备的运行,从而提升煤矿开采效率。因此我国煤矿企业应当进一步加强对煤矿机电节能技术的研究工作,从优化供电系统以及选用适宜机电设备等不同方面进行研究和改进,确保能源使用的科学性,最终实现节能降耗的目标。

作者:史焱 单位:山西省煤炭建设监理有限公司