空压机节能技术范文

导语：如何才能写好一篇空压机节能技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：空压机；节能技术；变频

1引言

二十一世纪以来，随着我国经济社会的迅速发展，在推动人类社会进步的同时，却也带来了严重的资源浪费和环境污染问题。近年来随着节能减排的不断深化，节能技术开始得到人们的重视，并在生产生活的诸多领域得到了广泛的应用。空压机作为煤炭、钢铁等行业工业生产中的重要设备，其能耗较高且运行效率较低，已经成为生产过程中能源损耗的重要环节。本文主要针对空压机的节能技术进行了分析与阐述，通过节能技术的应用，不仅能够减少空压机的能耗，还能提高其使用寿命，降低生产成本。

2空压机运行存在的问题

空压机是一种利用电动机在压缩腔内对气体进行压缩，使之具有一定压力的设备，一般在工业生产中责为其他气动设备提供动力来源，在煤炭、纺织、钢铁、化工等诸多领域都有着广泛的应用。空压机主要包括电动机、传动装置以及控制系统等几大部分组成，其耗电量较为严重。据统计我国大型工业设备的用电量占整个社会用电量的60%以上，而大型工业设备用电量中空压机用电量约占15%左右，其能耗在我国社会用电量中占据着重要的地位。另外有调查显示，空气机在5年的运行成本中，设备成本仅占总成本的12%左右，运行成本则占80%左右，可见降低空压机能耗对降低空压机运行成本有着重要的意义。空压机系统市场规模如下图所示，通过图中可以看出，空压机节能市场近年来始终保持较快的增长势头，发展潜力十分巨大。

经过长期生产实践的不断完善，空压机在机械原理等方面已经十分成熟，但随着人们对节能减排重视程度的不断提高，空压机在节能方面仍存在诸多问题。一般来说在工业生产中，生产过程中的用气量与用气压力等指标通常是不断变化的，这就要求空压机的运行状态不断随负荷要求发生变化。空压机的控制技术已经成为影响空压机效率和性能的重要因素，同时也是保证空压机安全稳定运行的重要保证，传统的控制方式包括以下两种。

2.1电气联锁控制技术

电气连锁控制就是通过对空压机管网压力的监控而实现的控制技术，当空压机产生的气量气压超过负荷需求时，管网的压力将上升，当压力值超过某一设定阈值时联锁信号控制空压机停机，从而降低管网的压力，当管网的压力下降到小于某一设定阈值时联锁信号将控制空压机再次开机。这种电气联锁的控制方式在负荷频繁变化且储气罐容量较小时，将导致空压机频繁的开停机，开停机时产生的冲击不仅对电力系统的稳定性造成了较大的影响，造成了较大的功率损耗，还对空压机造成了较大的损害，大大缩短了空压机的使用寿命。

2.2自动加卸载控制技术

自动加卸载控制是一种通过空压机电动机的加卸载而实现的控制方式，当管网压力超过某一设定的阈值时，控制调节空压机的进口导叶，通过导叶的减小实现空压机输出气量气压的减小；当导叶减小到最小状态且管网压力达到卸载压力阈值时，控制空压机电动机卸载，与压缩机脱离，此时电动机保持空载状态，空压机不再产生压缩空气，管网压力得以减小。当管网压力逐步降到加载压力阈值时，控制空压机电动机加载，与压缩机自动对接，并逐步打开导叶，满足符合的用气需求。与电气联锁控制方式相比，自动加卸载控制作为一种有级的控制方式，控制更加灵活，但电动机始终保持运转状态，一方面不利于电动机的使用寿命，另一方面造成了空载功耗的浪费。

3空压机节能技术及其应用

3.1变频控制技术

当前变频调速技术已经在空压机中得到了较为广泛的应用，并发挥了重要的节能效果。传统的空压机调速都是采用加载和卸载的瞬时方式实现，过电流较大，造成的电压波动与气压波动不仅造成了较大的能耗，还造成了设备较为严重的磨损，缩短了设备的使用寿命。变频调速技术就是利用变频器，根据电磁感应原理，通过改变电流的频率实现对空压机中电动机转速的控制与调节，其改变了传统的调速方式，具有更强的灵活性，能够在较短时间内实现空压机转速的多次调节，且调速过程更加平稳，从而大大减少了空压机转速调节过程中不必要的能量损耗，提高了空压机的运行效率。与传统的调速方式相比，变频调速技术更加适应空压机轻载运行条件，调速过程中电动机的电能损耗也大大降低。

3.2基于负荷预测的控制技术

负荷变化是导致空压机运行状态的改变的重要原因，由于控制装置对空压机的控制调节具有明显的滞后性，导致空压机的调节通常较为急促，一方面造成了较大的功耗损失，另一方面对空压机也造成了较大的损耗。通常在工业生产中，负荷的变化具有一定的规律，因此通过对负荷变化的预测，提前对空压机进行控制调节，通过缓变满足下一时刻的符合需求，一方面减少了空压机的骤停昼起，避免了对空压机的损耗，另一方面大大减少了空压机调整过程中不必要的功率损耗，提高了空压机的效率。

负荷预测的准确性直接决定了控制的精确性，为了实现准确的负荷预测，一方面控制算法中设置有反馈校正以及滚动优化环节，利用负荷的变化实时对预测模型进行更新和校正，实现精准的短期预测；另一方面对负荷变化的大数据进行分析与挖掘，分析负荷变化的长期性规律，进一步提高预测精度。

3.3空压机群优化控制技术

当单台空压机难以满足用户的需求时，需要利用空压机群来满足用户的更高需求。单台空压机的控制调节方式较为单调，只能通过空压机中电动机的启停、转速调整以及导叶开闭等操作实现，难以满足不同的负荷变化，而应用空压机群后，控制方式得到了较大的丰富，通过对多台空压机的组合控制，更能够适应负荷多样的变化情况，同时通过负荷的合理分配，能够使每台空压机都运行在最佳的负荷状态，从而有效延长空压机的使用寿命，降低空压机的维护成本。

空压机群优化控制技术需要对系统中不同区域进行监控，及时获取各区域空压机运行状况、各存储罐存储状况以及各管道的压力状况，并根据参数变化情况，利用遗传算法、蚁群算法等实现对空压机群的优化控制。

3.4无功补偿技术

通常来说，空压机中使用的电动机多为异步电动机，其能够随负荷的变化改变自身输出的功率，具有较强的适应能力。异步电动机在运行时会产生一定的无功损耗，当负荷发生突变时，无功损耗的突变将造成严重的能量损耗，因此利用无功补偿技术，采用电容器等无功补偿设备对空压机的无功损耗进行补偿十分有效，当异步电动机产生或吸收无功功率时，电容器可以起到吸收或释放无功的作用，从而大大降低空压机的电能损耗。

4结束语

空压机作为工业生产中的重要设备，在诸多工业生产领域得到了广泛的应用，利用节能技术降低空压机的能耗水平，对提高资源的利用率，促进我国经济的可持续发展都有着重要的积极意义。相信随着相关技术的不断发展与完善，空压机节能技术必将得到更加广泛应用，发挥更加显著的作用。

参考文献

[1]吕新磊，王永华，高永田. 螺杆式空压机变频节能改造方案设计[J].郑州轻工业学院学报.2012（1）.

[2]丁庆雷，何鹏，刘殿珍，等.高压变频器在螺杆式空压机节能改造中的应用[J].变频器世界.2013（10）.

[3]袁帅军，郭利女，邓超，等.变频器在空压机中的应用[J].硅谷，2010，16.

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关键词：核电厂；空压机；节能；变频；压缩热

中图分类号：TM62 文献标识码：A

1 压缩空气生产系统概述

压缩空气生产系统为核电厂的安全运行提供动力气源，是为核电厂提供正常、最大量运行、检修维护所需压缩空气的重要公用系统。我院目前在建项目共计16台核电机组，其配置均采用水冷无油螺杆定频空气压缩机+无热再生吸附式干燥器组合。对于空压机，加卸载调节模式下空转时有电功率消耗却无排气，而对于无热再生吸附式干燥器需要耗费占排气量至少10%的压缩空气，在核电厂漫长的40年运营期内会造成高额的运营成本。此外，系统还存在供气不稳定，设备损耗大、能耗大、噪声大等节能环保问题，因此有必要对现有的压空生产系统进行节能技术研究和设计。

2 系统节能分析

压缩空气生产系统总成本的80%体现在运行时的能耗上，故应重点分析系统运行时调节模式的选择。如能改变压缩机的加卸载供气模式并采用变频技术，使其输出始终保持与压缩空气需求量一致，就能够将工频机空转带来的固有能耗降为零，达到节能的目的。不仅如此，通过变频技术的运用，还可以节省电能，提高核电厂经济性，还可提高电厂供气稳定性，改善空压机运行条件，延长空压机使用寿命、降低空压机故障率。此外，干燥器的再生耗气量随着干燥器的干燥原理不同有非常大的差异，带露点仪的无热再生吸附式干燥器再生耗气量一般在10%左右，而压缩热型干燥器的再生耗气量为零，因此选择压缩热型干燥器也能达到节能的目的。

3 变频节能原理

交流异步电动机的转速和电源频率之间遵循以下关系：

转速n=60f/p×（1-s）（1）

式中：f为电源频率，s为电动机转差率，p为电动机绕组的极对数。对于交流异步电动机来说，p是定值，s基本不变，故转速n与电源频率f存在线性相关，即改变交流电频率就可达到改变电机转速的效果，从而通过变频实现调速。

而对于螺杆式压缩机来说，排气量又与转速成正比，即两者之间有以下关系：

Qf=Qe×nf/ne（2）

式中：Qf为变频状态下的排气量，Qe 为额定频率状态下的排气量，nf为变频状态下的转速，ne为额定频率状态下的转速。

4 系统变频方案设计

A项目建设两台机组，采用的是第三代核电技术，全球暂未有同类在运核电厂用气的历史数据可以参考，故需从最源头的每个系统用户开始收集用气数据，获得A项目核岛、常规岛及BOP各系统用户分别在正常运行、最大运行、机组检修期间的用气需求，通过叠加的方法分别将单台机组在上述三种运行工况下总的用气需求汇总。

先对两台机组的上述三种工况进行两两组合，通过数据分析可知，A项目在一台机组最大运行和一台机组检修维护工况下的压空总用气量最大，达到11376Nm3/h，需全部空压机投入运行才能满足该工况下的用气需求。同时需要指出的是，机组检修和最大运行工况持续时间较短，尤其是机组检修工况按计划是每年大概为11天。而机组在全年大多数情况下是正常运行工况，间或达到最大运行工况，偏保守考虑下一台机组正常运行和一台机组最大运行工况是空压机供气最普遍的工况，此时总耗气量为2502Nm3/h， 1台400kW排气量为2832Nm3/h的空压机即可满足供气要求。

根据一台机组正常运行和一台机组最大运行组合下的耗气量，考虑设置1台400kW的变频压缩机。这样A项目的两台机组在全年多数情况下就由变频机根据下游供气量的要求实时提供压缩空气，使管网压力维持在恒定值水平。然后再根据A项目两台机组分别在一台机组最大运行和一台机组检修维护工况下的压空最大总用气量考虑空压机的最大出力，可设置5台空压机，其中工频机4台（含2台300kW和2台400kW空压机），变频机1台（400kW）。这样除能满足A项目两台机组最大用气工况下的压空需求外，其中1台400kW的空压机排气量亦可满足占大多数的正常运行工况下的压空需求，并由变频压缩机根据下游母管的压力值动态调节空压机出力。

虽然正常运行工况下使用变频机工作，但仍需保持变频和工频两种状态下对空压机的控制，使空压机在变频和工频模式下均能正常工作，这样不仅通过变频优化了空压机不同工况下的运行状态，而且还能通过工频接触器和变频器互为备用保障空压机运行控制的安全可靠。综上，形成A项目空压机变频节能设计后的控制系统原理框图如图1。

图1中由PLC、变频器、电机、空压机、压力传感器所构成的变频控制系统可实现压力的闭环控制，达到稳压供气并使设备保持与用气匹配的运转功率。

结语

现今变频技术已经发展成熟，变频调速系统的故障率很低，且变频机较工频机在系统稳定性上并没有减弱，而其在节约电能、控制噪声污染，减少机组部件损耗、保证供气压力恒定等方面的好处又是工频机无法比拟的。后续有条件还可对变频机和压缩热型干燥器的生产应用情况进行调研，并针对A项目的压空系统方案设计做进一步的经济性分析，以明确节能技术带来的经济价值。但需要特别提出的是，核电厂质量和安全高于一切，压空系统节能技术必须在满足提高供气质量和设备运行可靠性的条件下才能开展，在保证核电机组供气可靠稳定的前提下提高电厂经济性，从而积极响应国家节能降耗的方针政策。

参考文献

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关键词：水电厂 高压变频器 6.3 kV电机 节能升级改造

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（c）-00-01

从大量研究资料和实践工作经验可知，将辅机水泵系统常规的定速节流静态调节方式升级改造为变频节能动态调速控制方式，可以确保水泵拖动系统长期输出与输入间的动态平衡，其节能效果非常明显[1]。

1 变频调速节能控制原理

输出转矩是水泵拖动系统调节功能的主要表现，而电机输入电源频率（f）、转差率（s）、以及磁极对数（p）三个特性参数间又具有一定的逻辑关系，即：

从式（1）可以看出，要想确保水泵电机拖动系统处于节能经济运行工况，就需要动态调节电机拖动系统的输出转矩，即调节水泵电机的转速。通过改变电机转差率（s）和磁极对数（p）两种方式来改变水泵电机的输出转速（转矩），将会涉及到对整个水泵电机内部机械结构优化改进，这在实践工程应用中不具备很强的普及应用特性。因此，改变水泵电机输入电源频率（f），其不仅在理论研究中较为成熟，而且是实践工程应用中也已取得较为良好的节能应用效果[2]。

2 水电厂高压水泵系统概况

某水电厂共装有8台600 mVA机组，选用2台6 kV 1600 kW水泵电机作为一期机组排水系统的核心设备。该排水系统由于其设计过程中估算排水量偏大，导致其功率选型值偏大，其实际所需排水量只有设计值的56%左右，存在严重“大马拉小车”问题，加上水泵电机采用静态阀门调速，能耗非常大，水泵电机拖动系统设备性能老化较为严重。水电厂发电机组其一期机组排水系统，给水泵额定流量为247 m3/h，额定转速为2960 r/min；配套电机型号为YKS5004-2，额定功率为1600 kW，额定电压为6.3 kV，额定电流为188.4 A，额定转速为2980 r/min，功率因素为0.9，防护等级为F级 IP55。从水电厂大量历史调节运行数据分析结果表明，当水力发电机组在低负荷运行区域时，其水泵电机拖动系统在动、静调节过程中其节流损失较大，相比于额定运行工况下其节流损失大约增加48%～52%左右，整个水泵电机系统运行效率普遍较低，能耗相当严重，在很大程度上影响到水力发电机组的整体厂用电率。根据水泵电机系统的历史运行数据分析结果，按照变频调速理论分析可知，如采用变频节能节流调速控制方案对水泵电机拖动系统进行升级改造，大致可以达到30%左右的节能效果。

3 高压水泵系统变频节能升级方案

为了满足绿色环保节能水电厂相关技术规范要求，减少水力发电机组辅机系统中的无谓电能资源浪费，降低水电厂厂用电率，提高单位电能生产的经济效益。决定采用6 kV高压变频器对水电厂一期2台6.3 kV高压水泵系统进行节能技术升级改造，其具体变频节能升级改造方案如图1所示：

从图1可知，整个节能升级改造方案中除了采用6.3 kV高压变频器外，还需要改造水泵系统的6.3 kV电机一次系统（图1中虚线部分为6.6 kV高压电机的旁路柜），主要由三个高压真空接触器（KM1、KM2、KM3）、2个6.3 kV高压隔离刀闸（QS1、QS2）、1个PT测量保护用电压互感器等共同组成。

4 高压水泵系统变频节能升级改造节能经济效益分析

为了分析水电厂一期水泵系统采用6.3 k高压变频器为核心的变频节能调速控制系统进行技术升级改造后的经济效益，按照图1所示的改造方案将两台6.3 kV高压水泵电机进行升级改造，将一期排水水泵变频调速运行工况下的电机全年用电量与未进行改造前的工频静态调控下的电机拖动系统用电量进行对比分析。未采用6.3 kV高压变频器进行技术升级改造前，水电厂水泵系统长期处于全速运行工况，对应其全年用电量大约为：P1=19200000（kWh）；采用以6.3 kV高压变频器为核心的变频节能调速控制进行技术升级改造后，水电厂一期排水泵电机拖动系统始终工作在变频节能动态调速经济运行工况中，其全年用电量大约为：P2=14100000（kWh）。与6.3 kV高压水泵电机挡板和阀门静态调节相比，采用6.3 kV变频调速进行节能升级改造后，整个水电厂排水系统每年大约可以节约电能资源为：P=P1-P2=：5100000（kWh）。按水电厂平均上网电价为0.3元/kWh进行估算，则采用6.3 kV高压变频调速节能控制系统对水电厂一期水泵排水系统电机进行变频节能升级改造后，其每年大致可以节约电费为1530000元，约153万元，节电效率为26.6%，与理论变频节能效率相匹配，其节能节电效果非常明显。水电厂水泵电机拖动系统进行6.3 kV高压变频调速节能升级改造后，不仅改善了水泵电机拖动系统的综合运行性能，降低了水泵电机的起动电流，确保水泵辅机系统具有较高运行安全可靠性，同时其节能节电效果相当明显，每年大约可以节约153万元，避免了电厂厂用电无谓大量电能浪费，降低了厂用

电率。

5 结语

随着电力电子技术、变频调速技术等在工程中应用的不断完善，加上高压变频器等电力电子元器件单位功率价格的不断降低，变频节能调速技术在水电厂排水泵等辅机系统节能改造系统中将具有更为广阔的应用前景。

参考文献

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【关键词】： 变频技术 煤矿生产 节能

随着电力电子技术的不断发展和世界能源紧缺客观因素的影响，变频节能技术得到了各国的高度重视。在我国，构建节约型社会的口号极大推动了变频节能技术在矿山机械设备中的发展。就煤炭企业而言，矿井各个生产系统的用电占到总用电量的70%～90%。具体来说，在未采用变频节能措施前，风机、泵等流体机械设备，平均运转效率只有20%～50%。矿井提升机、胶带输送机、给煤机、空压机等动力负荷变化较大的机电设备在启动、减速制动等运行过程，电能的浪费是非常巨大的。采用变频器不仅能达到科学用电、节能降耗的目的，而且能够提高自动化水平。良好的节能效果和优越的调节性能使变频节能技术在我国煤矿中的应用越来越多，技术也日趋成熟。

一、变频技术在流体机械设备中的应用

风机和泵等流体机械设备的负载转矩与转速的平方成正比，对过载能力要求较低，选用普通功能型通用变频器即可满足要求。

1、风机中变频技术的应用

目前，变频器在我国煤矿风机节能改造上得到了大量应用，出现了为煤矿特殊环境专门设计的变频调速装置。据了解，东沟矿风机改造中，将原来JRQ-1510-10型高压绕阻式电动机换为JS157-10型低压鼠笼式电动机，用1台变频器控制两台电动机。经过改造后，实际转速较改进前最低转速下降了70r/min，电机实际输出功率为改进前前导器半关闭时的1/3，风量和风压更加适合矿井特性，每年可节约电费约56万元。

新星矿与上海创力电器公司合作，研制了ZJT-30型隔爆兼本安型智能变频调速系统，采取IGBT散热方式，工作电压为660V，可带动28kW局部通风机，实现了载波频率调整（2～50Hz）功能风电和瓦斯闭锁功能、过流短路保护功能、超温断电功能及远程和实地控制功能，其性能达到防爆标准，为巷道掘进过程中实现节能提供了有效手段。

2、泵中变频调速的应用

变频调速在矿井主排水泵中的应用，明显降低了设备的机械冲击。中国矿业大学利用变频器和PLC控制器，设计了一套煤矿井下排水泵站的监控系统，该系统中变频器灵活的控制水泵的平滑起停适时加减速，保证了井下液位的恒定，降低了水泵空转时间和频繁起停带来的大量能耗，设备的损耗也相应降低。PLC控制器的加入，使得变频器的自动控制更加智能与灵活，从而保证了生产的安全高效运行。

堡子矿选煤厂在介质泵上安装变频器，通过在线调节泵的转速来调节重介旋流器的入料压力，减少了频繁开、停车，降低了因启动电流过大造成的电耗增加。生产实践表明，采用变频调速技术使该选煤厂创收效益明显。

二、变频技术在机械动力负荷设备中的应用

1、提升机中变频技术的应用

华泓矿与唐山开诚电器公司合作，选用交流四象限变频调速系统配套湖南株州力达公司生产的JKB22.5/315P型变频防爆提升机，采用无速度传感器矢量控制方式，设有过压、欠压、过流、电机缺相等保护，系统实现全数字化控制，设计有专门的控制软件，同时具有很高的兼容性，提供了完善的输入输出接口电路，能够实现远程控制。

2、胶带输送机中变频技术的应用

山凹矿采区胶带输送机采用四象限变频调速技术后，解决了采用液力耦合器装置时下行运输皮带机在启动运行制动中形成的电机失控，变频器能随时将电机在下运过程中产生的电能回馈到电网中，减少了无效发热损耗，解决了机械系统及电气系统的冲击问题，延长了设备的使用寿命，使得检修更加简便快捷，而且长期运行维护费用低，节能效果好。

3、给煤机中变频技术的应用

下交矿对洗煤厂给煤机进行了技术改造，采用变频驱动的方案取代传统的手动闸门控制方案，选择了西门子MicroMaster440全新一代模块化设计的多功能标准变频器，系统具有标准参数结构，标准调试软件。有数字量输入、模拟量输入/输出、继电器输出功能。同时采用集成RS485通讯接口，使得安装操作和控制更加灵活方便。

4、空压机中变频技术的应用

登茂通矿联合山东科技大学对空压机电控系统进行了变频节能改造，采用l台ACS800-160变频器轮换去驱动2台空气压缩机。通过检测储气罐压力，实现系统的压力闭环控制，自动调节空气压缩机的转速和空气压缩机的运转台数，实现了空压机平稳高效工作。

三、变频技术的发展空间

煤矿大小机电设备种类繁多，井下工作环境恶劣。煤矿在发展过程中对变频器的需求呈现多功能的趋势，使用变频器控制会成为矿山网络化管理的一个重要环节。我国矿山机电设备节能减排任务迫在眉睫，节能改造必然需要大量的变频器，会极大推动变频技术在矿山的发展。面前，我国变频技术仍有很大提升空间，如：瓦斯抽放泵站、刮板输送机等领域变频器的核心器件晶闸管国产化水平不高，尤其是高压防爆变频制造领域还在开发试验阶段，变频器国内工业化生产尚未普及，大部分制造商仍停在进口关键部件的组装制造水平，核心技术缺乏自主知识产权。

四、结语

变频器在煤矿机械设备中的应用，不仅体现在风机、泵等流体机械设备中，也同样运用于提升机、胶带输送机等机械动力负荷设备中。现阶段，我国煤矿设备中对变频器的使用还不够广泛，变频器具有巨大的发展前景，其通过高效地将电能进行不同形式的转换，实现了对电能的控制，对于煤矿生产有着重要的意义。随着时代的发展，相信会有更多的变频技术在煤矿企业中得到开发和应用。

参考文献：

[1]李 新.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].科技致富向导，2013

[2]于淑珍.探讨我国煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].黑龙江科技信息，2013（04）：76.

[3]温 勇.煤矿机电设备中变频节能技术的应用分析[J].河南科技，2013（15）：117-118.

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【关键词】渣浆泵；空压机；流体机械；变频调节技术

前言

选煤厂在运行过程中大量使用风和水。为了输送风、水和矿浆，需要多样的流体机械。随着选煤工业的迅速发展，工艺日益复杂，而选煤设备日益大型化、机械化程度日益提高。为了与生产设备配套，选煤厂应用的流体机械也有了一定的发展。本文就选煤厂常用的流体机械，探讨其应用状况及发展情况。

一、泵的应用及发展

泵是选煤厂常用的输送矿浆的流体机械，因为选煤厂输送液体多含固体颗粒，因此多采用渣浆泵。清水泵仅少量用于输送清水及循环水，此处不过多介绍。

渣浆泵是一种液固两相流泵，选煤厂用渣浆泵多为离心泵，广泛用于输送选煤厂煤浆及重介质。根据其用途不同，对于泵的流量、压力等指标也有着较大差异。

（一）渣浆泵应用于压滤机

压滤机的工作过程可分为多个阶段，每个阶段对于渣浆泵的性能有着不同要求。初期主要为入料阶段，要求矿浆较迅速的给入到机体内，要求泵的性能曲线必须陡降，以更好的适用压滤机工况；中期为压滤加压及保压阶段，渣浆泵为压滤机提供过滤压力，入料流量则进一步减小直至关死，因此，需要渣浆泵的关死扬程符合压滤机的压力要求。后期为为卸料阶段，则对泵没有太多要求。由此可见，压滤机渣浆泵必须具有以下特性：1 在大流量运行时，泵的特性曲线必须陡降；为此可采用提高泵转速，较小叶片入口角、减小叶片出口宽度等方式实现；且泵必须有良好气蚀性能。2压滤机入料泵在低流量运行时应满足压滤机的压力要求。

（二）渣浆泵应用于重介质旋流器

重介质旋流器是近年来得到迅猛发展的一种离心分选设备。近年来在选煤厂中得到广泛应用。而渣浆泵，是重介质旋流器的唯一动力来源。重介质旋流器还具有以下几个特点：首先，入料包括磁铁矿粉及矿物，磁铁矿粉质地坚硬、对设备的磨损严重；而矿物粒度最大可达100mm，这在其他需要泵送环节是非常少见的，因此应着重考虑泵的允许通过粒径。其次，旋流器入料同时存在流量与压力的要求，流量必须满足设备的处理能力，而压力必须达标，才能实现有效分选。因此，旋流器用渣浆泵必须具有以下特性：1、入料泵与旋流器要求压力、流量等指标相匹配，能够在相应的工作条件下长时间稳定工作；2、入料泵应能满足入料的粒度要求，尤其是有压重介质旋流器，以避免因颗粒过大导致的堵料问题。

（三）选煤厂泵应用的进展

渣浆泵技术成熟，性能稳定，在选煤厂应用效果良好。近年来渣浆泵应用的发展主要体现在管理、控制领域。如变频调速技术的应用。在选煤厂生产中，设备运行参数须随着煤质波动、入洗量变化及产品要求变化等及时调整。因此，泵的工作参数如流量、压力等也必须及时调整，以适配设配的运行状况及需求。在以往的设计中，通常采用阀门来控制泵的流量及调节压力，很不方便，也不适于准确调整。

变频调速是近年来在洗煤厂得到良好应用的泵调整方式。泵参数调节方法较多，包括调压变速、电磁调速、变级调速及变频调速等。但理论及实践表明，变频调速是最适用于选煤厂的泵参数调整方式，在一些选煤厂中得到了良好应用，节省大量成本。尤其近年来变频技术迅速发展、变频器制造成本大幅度降低，变频器在选煤厂的应用更为受欢迎。

二、空气压缩机的应用及进展

流体机械中的压缩机设备也是选煤厂的主要辅助设备，用于提供生产、控制、防堵及搅拌等环节的气体。选煤厂一般单独设置或与矿井共用压风机房以供风。

（一）空压机应用范围分析

选煤厂用气点较多，且根据工艺需求供风目的变化较大，大体可分为以下几类：

生产用风：在选煤工业的跳汰机分选、加压过滤机分选中，风力是主要的生产动力。该类生产用气风量、风压需求稳定，且不同生产环节压力需求区别较大，一般各工艺环节单独配置空气压缩机以辅助生产。

控制用气：选煤厂一些阀门往往也采用气动控制，如跳汰机气动阀门、加压过滤机气动阀门等。气动控制的特点在于高压力、低流量，多数也配置小型空压机以配合控制。压滤机的强气流脱水也有类似要求。经常配置小型空气压缩机。

防堵及搅拌用气：该部分用气主要指重介质介质桶搅拌、风力提升、清仓及管道清理等环节用风。相对于其他环节，该部分用气对于气体压力、流量、稳定性等指标要求较低。一般不设置单独供风系统，而是与其他设备共用。

选煤厂常用的空压机主要有活塞式、螺杆式和离心式三种。多年来，选煤厂内的空气压缩机应用已有了较为成熟的模式。低流量高压控制一般用活塞式空压机，中高流量选用螺杆式空压机，高流量供风采用离心压缩机。

（二）空压机节能技术

压缩机的节能压缩机的节能主要体现在运行控制方式， 传动方式， 以及压缩空气废热利用等几个方面。具体到选煤厂，主要通过调整运行控制方式以节能。

1.变频技术的应用

空压机的变频调节技术在制冷领域有了极好的应用。该技术通过变频器调整电机的转速，按需控制进气量，与普通的进气节流式相比， 变频空压机节能效果可达 30% - 40%。

2.台数控制器的应用

空压机在选煤厂往往并联使用，如四台加压过滤机系统可对应8-10台螺杆式空压机。因此，在供风需求较小时，及时的调整运行空压机台数具有较大的意义。因此，作为一种有效的节能措施， 台数控制器应用已日渐广泛。该设备可以根据实际的使用空气量自动地选定所需要的机器台数， 从而避免了不必要的多台机器同时运转所引起的浪费， 在使用多台机器时节能效果相当明显。

泵与空气压缩机作为选煤厂重要的辅助设备，其应用随着选煤工艺的发展与演变而逐渐变化。一些高性能渣浆泵设备、空气压缩机设备随着性能及功能的日益成熟，在选煤厂逐步得到应用。控制及自动化技术在流体机械节能、管理等方面的巨大优势，可以预见在接下来的发展中将进一步得到选煤领域的重视。

参考文献：

[1]孔鹏. 浅谈渣浆泵在选煤厂的使用[J]. 山西焦煤科技， 2010 （6）： 4-6.

[2]高建忠. 变频调速技术在贺西矿选煤厂渣浆泵中的应用[J]. 选煤技术， 2008 （4）： 111-113.

篇6

Abstract: As a coal production corporation with the history of 130 years, Tangshan Mining still keep gross production with 400 million tons per annual. Recently, sticking to big picture, Tangshan Mining warmly respond to the call of energy saving and emission reduction, vigorously organize and actualize energy saving and technical innovation project to lower down resource consumption, emission reduction project to cut down environment pollution when promoting production. This essay presents outstanding achievement that was made by Tangshan Mining in the aspect of energy saving and emission reduction technology application and eliminating dated production equipments.

关键词：节能减排；技术；应用；改造

Key words: energy saving and emission reduction；technology application；innovation

中图分类号：TD8 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）13-00054-02

0 引言

以开滦集团“十一五”规划为指导，从实际出发，本着“切合实际、操作可行”的原则，对节能环保工作进行了定性和定量的分析论证，制定出详细可靠的年度及长远规划作为节能减排工作指导。按照2008-2010年节能总量规划和减排规划安排，主要污染物COD和二氧化硫规划减排总量分别为100t和28t；年平均节能量1299t标准煤，到2010年力争节能量达到3900t标准煤，达到原煤生产综合能耗77.8t标煤/万吨原煤的水平。要实现以上目标光是依靠加强管理和制度建设是不行的，最关键的还是要依靠技术进步，只有通过进行节能减排技术改造、淘汰落后产能设备，才有实现这些目标的可能。

1 节能技术的推广与应用

“十一五”期间，通过集团公司推广及汲取其他单位的先进经验，在节能技术应用方面，我们选择了变频技术、无功功率就地补偿技术、绿色节能灯等效果比较突出的节能技术进行了推广与应用。

1.1提升机变频改造 改造前提升机电控系统为上世纪七十年代的产品。由于受到当时的科技水平和制造能力等各方面的限制，该电控系统存在着能源消耗大；维护、维修、更换工作繁重；备件数量多、占用资金大等诸多方面的问题。改造后的系统采用原装进口的双 PLC控制，定子采用高压真空换向柜进行正反向、投高压或投制动电流控制；转子采用可控硅进行切电阻控制、配全数字制动电源装置、新型网络化操纵台、上位监控计算机，具有远程诊断功能。并在主机的传动轴上增加进口光电编码器以采用数字的深度速度信号。本项目完成后通过使用及测算，能够达到目标节能量。

1.2 空压机变频节能改造 原使用的空压机普遍是八、九十年代产品，技术落后、设备老化、能耗高、事故率高，并且有部分机型为380V供电电压，技改后空压机控制形式为变频器和直启两种通用形式，变频器节能改造效果十分明显，其综合节电率在20％以上。

1.3 推广井下无功功率就地自动补偿 本项目是在井下安装无功功率就地自动补偿装置，该装置安装于配电线路的末端，与电动机并联使用，接通外电路后，投入运行，直接提供电动机所需要的无功功率，提高电动机的功率因数，减小电网的无功电流，因而减小电网的线路损耗和电动机供电线路的电压降，改善电动机的启动性能和提高电动机的运行出力。对单台三相异步电动机负载进行无功就地补偿，达到了提高功率因数、改善供电质量、降低线路损耗、增加电动机的出力、节约电能的目的。本项目完成后通过使用和测算能够达到计划节能量。

1.4 矿内变电站加装SVG系统 该项目是在公司变电站加装SVG系统。该系统通过使电容器与电动机并联运行来补偿电动机的无功电流，提高其功率因数，改善电能质量，改善供电质量、降低线路损耗、增加电动机的出力，达到节约电能的目的。

1.5 取消白炽灯推广绿色照明节能灯 改造前井下所用的照明灯大部分为DGS-127/60型防爆白炽灯，其功率为60W，而其使用寿命为1年。其缺点是，用电功率较大，消耗大量电能，灯泡更换极为频繁，需投入大量灯泡和人力。我公司购进3160盏DGS18/127L(A)型矿用隔爆型照明装置，其功率为18W，且使用寿命可达5年，代替原来使用的DGS18/127L(A)型矿用隔爆型照明装置，既可节约电能，同时为各单位节省大量更换灯泡的人力及资金投入，达到节能降耗的目的。

1.6 锅炉节能改造 为改善锅炉燃烧效率，近年来我公司先后对A、B区锅炉给煤机和锅炉部分管路进行了改造，并对B区锅炉房部分燃煤锅炉进行了高效燃烧技术改造。通过采用分层给煤技术，采用新型功能砖及其他新型功能材料，确实提高了锅炉燃烧效率及保温性能，达到节煤的目的。

2 减排技术的推广与应用

我公司的主要污染物分别是由锅炉燃烧产生的二氧化硫及煤炭开采过程中产生的三废。在推进节能减排循环经济型矿井建设中，以矿井瓦斯、煤矸石、矿井污水三大废弃物零排放为目标，将煤矿的这三大废弃污染物通过发电、净化、充填三种方式实现循环利用，同时通过对锅炉进行改造，减少二氧化硫排放量，形成了老煤矿企业实现节能减排绿色循环的新模式。①利用低浓度瓦斯发电项目。通过利用瓦斯这种有害气体发电，再采取多种方式利用电能和余热，从而达到变害为宝及循环利用的目的。我公司瓦斯抽排管网改造后瓦斯抽排量为7Nm3/min以上（纯瓦斯），瓦斯浓度为10～20%左右，根据以气定电的原则并结合公司实际，考虑供电的安全性，确定装机容量为4台，其中三台运行，一台备用，目前已建立了4台500kw机组，总容量2000kw，目前先期投入两台500千瓦发电机组，可满足公司B区大部现有生产生活设施用电。②矿井水治理工程。通过采用国内技术领先的泥渣循环高效沉淀工艺对矿井水净化处理，每分钟生产用水20吨的能力可满足井下生产用水、井上生产用水、地面办公楼杂用水、厂区绿化灌溉、职工洗浴用水，剩余净化水排入附近公园，做为公园景观用水的补充水源。同时，通过改造实现处理产水全部经水源热泵热交换进行能量提取后再进行循环利用，提取的矿井水热能用于冬季供暖（办公区域、工业厂房、井口暖风系统等10多万平方米的采暖），夏季制冷（办公区域、职工宿舍、工业厂房等），春秋季节用于职工洗浴用水加热的补充。③矸石实现井下循环利用。通过实施此项工程使矿井开拓矸石全部在井下直接处理和利用，实现开拓矸石不上井，解决了井下开拓矸石上井占地和污染问题。到目前为止，填矸煤巷已达3000多米，老巷填矸已达数万吨。另一方面洗煤厂洗矸经破碎后，通过灌浆站再返回井下，做为充填开采和堵风灌浆的填充材料，实现循环利用，减少地面下沉和破坏。④锅炉更换高效脱硫除尘器工程。我公司采用双碱湿法脱硫技术工艺对锅炉进行了改造，该高效脱硫工艺主要通过多级喷淋与烟气充分接触，达到脱硫除尘的效果。现我公司脱硫效率达90%以上，除尘效率达95%以上。

3 淘汰落后产能设备

近年来，通过加强对高耗能设备的监督监测工作，制定了中长期规划分期分批逐步实施高耗能设备更新，并按照规划陆续淘汰落后产能及设施，使用高效先进设备。到目前为止共更新淘汰高耗能落后产能设备28台，其中主提升机更新改造8台，水泵更换17台，空压机淘汰3台。

4 推广节能减排技术效益分析

“十一五”期间，通过对节能技术的推广与应用，我公司共计完成节能量5380吨标煤，如按电量进行折算，相当于每年节省电量4744万kWh，按0.45元一度进行计算，公司每年可节约能源成本2135万元；通过各种减排项目的实施，在减少了二氧化硫、化学需氧量及采煤三废等主要污染物排放量的同时，对废水、废气的利用也为公司节省了大量的水费电费，可以说是既为公司创造了良好的社会效益，也为公司创造了巨大的经济效益。

5 结论

煤炭企业节能减排，任务重压力大，但责无旁贷。唐山矿业公司节能减排工作从起步阶段开始便做了大量深入细致的工作，但是距离一个现代化企业的标准还有一定差距。在今后的工作中还要大力推广先进技术和工艺，加强资源的综合利用和生产设备的管理，提高能源利用效率，努力减少采掘洗选过程中对环境造成的各种污染，为企业创造新的利润增长点，营造出发展后劲，实现科学发展的目标。

参考文献：

[1]广东容济机电科技有限公司著.变频器维修技术[M].广东科技出版社.

[2]王永华著.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京航天航空大学出版社.

[3]刘德昌等编著.循环流化床锅炉运行及事故处理[M].国电力出版社.

[4]毕贞福主编.火力发电厂热工自动控制实用技术[M].中国电力出版社.

[5]陈文敏等编著.煤矿废弃物综合利用技术[M].化学工业出版社.

[6]李铎等著.华北煤田排水供水环保结合优化管理[M].地质出版社.

[7]张长森等编著.煤矸石资源化综合利用新技术[M].化学工业出版社.

[8]煤炭工业污染物排放标准，GB 20426-2006.

篇7

关键词:煤矿节能;能源利用;可持续发展

中图分类号:F4

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)13-0370-01

煤矿节能包括多方面的内容,其中主要有节电、节水、节煤、节油、节汽等多个方面。

采取各种措施和手段,从企业的实际情况、自身效益和环境效益的长远潜力出发,通过改善装备、改进作业工序节能降耗,通过调整工业结构和产品结构,在生产过程中减少各种原材料的消耗。提高产品质量,提高劳动生产率,更有效地利用能源。以节能求效益,以节能求环保,以节能求发展,既能实现煤矿的实性发展也利于环境保护。

1 节煤

煤矿企业的产品是煤炭,煤矿节煤包括两个方面,一是节约自用煤量,二是提高煤炭质量,为其它用煤企业节煤降耗打下良好的基础。煤矿自用煤包括采暖工业锅炉、职工生活用煤和少量工业炉等用煤。坚持科学管理,推广应用节煤新技术。锅炉是煤矿的主要用煤设备之一,节能潜力很大,不断提高司炉工的操作水平,工业锅炉向高效、清洁型锅炉发展,采用新型节能锅炉,会取得非常明显的效果。提倡节约用热,包括热水、热风、蒸汽等,煤矿节煤具有广阔的空间。发展先进的、自动化的采掘装备和工艺,进行煤炭企业资源综合利用和煤矿节能型原煤深加工系统应用达到煤矿的清洁、低耗和安全生产。合理开发利用产品资源,提高煤炭入洗比重,充分利用劣质燃料(如煤泥、煤矸石)是煤炭企业为提高整个社会煤炭资源利用水平和改善矿区环境应尽的义务,也是煤矿提高效益的发展方向。

2 节电

电力是煤矿的主要能源,节约用电是煤矿降低总能耗的重要环节和主功方向,煤矿节电的主要范围是供电系统和用电设备。在煤炭生产过程中,电力主要用于煤炭采掘过程中驱动相关的机械装备完成作业动作,基本集中在提(升)、通(风)、排(水)、运(输)、空(压)、热(锅炉)、采掘、洗(选)等作业工序中。从煤矿生产过程中各工序中的装备总装机容量大小来看,以空压机、采掘装备、排水大泵、提升装备等耗电较多。因此,煤矿中的空压机、提升装备、锅炉和排水大泵等装备是煤矿中耗电较大、节电潜力亦大的高耗能装备。为了达到既不影响正常生产又能节约电能的宗旨,煤矿企业应加强空压机、提升装备、锅炉和排水大泵等高耗能用电设备的节电改造,达到节电、高效、安全的综合要求。加强机电设备技术改造,推广应用节电产品。很多情况下,电动机在轻载或变动载荷下运行,平均负荷率在30%-50%之间,造成电力资源严重浪费。针对电动机的工作特点,对煤矿主要设备的电动机采用软启动装置和变频器技术,根据负荷情况,自动调节电机两端电压和频率,使电动机在最佳状态下运行,可节约大量有功功率和无功功率,实现电机节能的效果。

我国井工煤矿由于存在连续照明时间长、照明环境复杂、照明光源耗电等问题而成为工业企业中重要的照明用电消费终端。因此我国井工煤矿照明具有十分巨大的节电潜力。开展煤矿绿色照明技术研究,实现煤矿照明节能。矿用防爆节能灯也是煤矿节能的又一新产品,现已发展至多个系列、多种产品,适合煤矿井下巷道、峒室、车场及采掘工作面使用。

3 节水节油

煤炭企业用水主要是生产用水和生活用水两部分。生产用水是洗选煤、工业锅炉、井下及地面防尘、冷却用水等。生产用水应加强重复循环用水,如洗选煤水闭路循环,工艺冷却水重复使用,同时应采取

措施防止跑、冒、滴、漏等措施。为了解决矿区的缺水问题,大量井下排水应充分利用,经处理后可作为工业用水。煤矿用油主要包括车辆耗油和采掘机械设备用油,为了使燃油使用更具科学化、制度化、合理化,应加强车辆耗油指标的管理和设备的管理,合理配油,井下减少设备漏油,达到降低油耗的目的。

4 加强煤矿机电设备技术改造

由于煤矿生产的特殊性,机电设备一般不仅体积庞大,而且功率很大,机电设备的装备水平相对其它行业而言科技含量较低,有许多设备陈旧,运行效率低,进行技术改造提高效率势在必行。

煤矿机电设备改造的重点是抓好风机的节能技术改造、主排水系统技术改造、电机补偿方式技术改造,更换旧式的变压器,选用节能型变压器等。对一些中小型电器设备安装空载自停机构或使用交流接触器,无电运行装置,均可达到节电的效果。

5 推广集中供热与热电联供

集中供热具有节能效果显著、投资省、见效快、易于管理等优点。新建矿井和部分老矿井均已采用了这种供热方式。热电联供是一种煤矿节能的新型方式,节能增收效率较高,利用煤矿自身生产的煤炭就地应用发电,电厂尾气则用于供热。

6 加大节能管理与节能宣传力度

煤矿在自身能源生产过程中消耗大量煤炭、电力、油类等各种形式的能源,其单位产煤量的能源消耗量直接影响煤炭生产的成本和经济效益,通过实施管理措施或技术改造方式,降低煤炭生产过程的能耗,提高企业能源利用率是煤矿节能管理的最终目的。

节能不是简单的能源消耗数量的减少,更不能为节能而减少社会的活力,降低生产和生活水平,而是更充分地发挥能源的效率,以尽可能少的能源创造出更多的产品和产值。节能工作功在当代利在千秋,特别是在我国大力提倡发展低碳经济的今天,煤炭企业节能刻不容缓。

篇8

随着社会经济的迅速发展，全世界都面临着严重的资源和能源危机，现阶段我国的形势也不容乐观。因此，开发新能源，提高能源效率，节约能源是解决能源危机的重要途径。变频节能技术是一种重要的节流方法被应用于各个生产领域。本文重点探讨了变频节能技术在多种煤矿机电设备中的应用，并对其未来的发展进行了展望。

关键词：

煤矿机电设备;变频节能技术;技术应用;发展趋势

0引言

我国煤矿资源较为丰富，煤矿产业在我国国民经济中占据重要地位，对我国国民经济的快速增长发挥了巨大作用。但目前，我国煤矿开采行业形势不容乐观，不仅耗能严重，且生产效率也较低。变频节能技术作为一种重要的节流方法在煤矿生产系统中发挥了巨大的节能效率。比如，在矿井中通过应用变频节能技术后，水泵、风机等设备的运转效率较之前都有极大提高；再如，矿井中的重要动力负荷设备矿井提升机、空压机、煤矿采掘运输机等设备在启动、加减速、制动等方面发挥了巨大的节能效果。因此，变频节能技术在我国煤矿的安全生产中具有重要的推广价值。

1变频节能技术在煤矿机电设备中的应用分析

随着变频节能技术安全节能的功能逐渐凸显，因此该技术在我国煤矿机电设备中被广泛推广应用。笔者通过对变频节能技术在机电设备中的应用研究，重点阐述下该技术在以下主要机电设备中的应用概况。

（1）变频节能技术在采煤机中的应用。目前，采煤机变频调速系统已从“一拖二”发展为“一拖一”取得了进一步的发展和完善，我国能量回馈型四象限运行的交流变频调速采煤技术已相当成熟，国产电牵引采煤机的变频器电压为380，行走功率最大可为220Kw能够在额定转速下实现恒定转矩调速以和在额定转速以上情况下实现恒定功率调速及两台变频器之间的主从控制和转矩平衡。使用了回馈制动的四象限变频器的电牵引采煤机，通过在我矿实践应用后可以看出，四象限变频器调速电牵引采煤机能够对我采区20º~30º的大倾角工作面较大范围内调节制动力矩，确保牵引速度恒定不变，且未发生机器下滑跑车现象。同时，四象限变频器调速电牵引采煤机还具有结构简单，方便操作，速度调节可靠等优点，切实有效地解决了电牵引采煤机在大倾角工作面采煤的技术难点。

（2）变频节能技术在提升机中的应用。煤矿提升机是煤矿生产过程中的重要机电设备，不仅能够降低矿工的劳动强度而且对矿工的安全生产也起到了有效的保障。以往提升机调速装置的工作原理主要是在电动机转子电路中通过利用金属电阻来进行调速操作，但是这种方式在实践应用过程中存在的缺点也较大，不仅具有较大的安全隐患，且电能的消耗也非常大。通过在提升机中引用变频节能技术可以将交流四象限变频调速系统与变频防爆提升机相结合，采用无速度传感器矢量控制方式以输入和输出接口来远程控制提升机操作。同时该变频调速提升机还具有全面保护措施，如过流、过压、欠压及电机缺相保护等。

（3）变频节能技术在皮带输送机中的应用。传统带式输送机驱动装置主要有以下六部分组成：电机、制动器、联轴器、减速机、耦合器、滚筒等部件组合如图1所示。这种结构相对复杂且布置宽度尺寸也相对较大，维修保养也较多，主要是利用液力耦合器对皮带机实施软启动，长时间这样就会使皮带发生老化断裂的情况。采用变频节能技术后不仅缩小了布置空间，而且实现了软启动。在皮带输送机中转入了皮带秤动态称重反馈控制系统，这样可以使皮带根据物料的重量多少实现重载加速、轻载减速以及空载停止等变速运输，不仅节约了电能资源，而且有效提高了皮带输送机的工作效率。

（4）变频节能技术在流体负荷设备中的应用。变频节能技术在流体负荷设备中应用主要是对风机和泵的调速控制。变频调速在风机中的应用为了适应矿井的特殊工作环境，通过对风机进行升级改造后，有效降低了以往的最低转速，这样改造后的风机不仅更加适应工作环境,而且每年也可以为企业节约不少电费支出。而变频调速系统在矿区液用泵在矿区给水中的应用也发挥了重要作用，对设备的机械冲击大大降低，工艺系统的控制也更加灵活，极大提高了产品质量。同时变频技术对抽水泵实施加减速、平滑启停的控制，使得井下液位时刻趋于稳定状态，杜绝了水泵空转和频繁启停的耗能。所以变频节能技术对设备降低损耗及煤矿的安全生产都起到了积极的作用。

2变频节能技术在煤矿机电设备中的展望

现阶段，变频技术在煤矿采矿行业发挥至关重要的作用，随着煤矿行业的广泛应用，可以看出未来发展空间巨大，采用变频技术来提高煤矿行业的节能水平是发展的必然趋势。我国是一个煤矿大国，因此在今后的开采过程中所应用到的设备种类也会持续增多，因此所应用的与机电设备相匹配的变频技术也会更大范围地发挥作用。目前我国矿山开采中电子技术已被广泛应用，变频节能技术在煤矿机电设备中应用必定会有一个很好的发展前景。

3结束语

变频技术在煤矿机电设备中的应用越来越广泛，具有极大的市场发展前景。在当下我国倡导节能化发展的今天，煤矿企业要想实现安全生产，提高生产效率，就一定要着重研发和应用与机电设备相匹配的变频节能技术。经过在煤矿的实践应用证明，通过利用变频节能技术不仅具有完善的变频调节功能，而且还起到了节能减排的效果，有效推动了企业的经济发展。

作者：解莹 单位：兖矿集团鲍店煤矿机电工区

参考文献:

[1]王金龙.浅谈煤矿机电设备中变频节能技术的应用[J].商品与质量:学术观察,2012(10).

篇9

关键词：煤矿 机电设备 变频节能技术 应用

变频节能技术作为一种重要的“节流”方法受到我国政府以及各个生产领域的重视。以煤炭生产企业而言，矿井中全部生产系统所消耗的电力约占整个煤炭生产企业的80%至90%。就目前的生产实际来看，煤炭生产企业有着巨大的节能潜力，例如，在矿井没有应用变频节能技术之前，水泵、风机的平均运转效率比较低，一般均低于50％；再如，矿井中动力负荷变化大的机电设备（矿井提升机、采掘运输机、空压机等）在启动、加减速、制动等方面有着巨大的节能空间。正是因为变频节能技术拥有着优秀的变频调节功能和显著的节能减排效果，因而在我国矿山中获得了广泛地应用。随着技术的稳定性越来越好、成熟度越来越高，其应用范围和领域也必将进一步扩大。

1.引言

变频调速主要是利用电力半导体器件的通断作用，把电压和频率固定不变的工频交流电变换为电压或频率可变的交流电，一般把这种电能控制装置称为“变频器”。变频调速就是通过改变电动机电源频率实现速度调节的。变频器主要采用“交直交”方式，先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变和控制4个部分组成。整流部分为三相桥式不可控整流器，逆变部分为IGBT三相桥式逆变器，且输出为PWM（脉冲宽度调制）波形，中间直流环节为滤波、直流储能和缓冲无功功率。PWM控制技术一直是变频技术的核心技术之一[1]。

从变频技术诞生一直到今天，它取得很大的发展和进步。今天，控制理论的发展为变频节能技术提供了理论支持，电力电子技术的进步则为变频技能技术提供了技术支持，两者的共同作用让变频节能技术取得了很大的发展和进步。具体来说，其发展和进步主要表现在以下几个方面：首先，在在控制理论方面，大幅度改进了频比（U1/f）控制模式[2]，同时，生产实践中也广泛应用了转矩直接控制模式与矢量控制模式，在控制理论的发展趋势方面，人工神经网络以及模糊自优化控制会是今后的研究重点。其次，在功率器件方面，GTR和IGBT将会是目前的主流，IPM（智能功率模块）的开发和应用必然会成为今后的发展趋势。再次，在调速系统方面，该系统具有越来越高的集成程度，以单片机的应用为契机，DPS（数字信号处理器）、RISC（精简指令集计算机）等获得了广泛地应用，目前最新的研究成果是ASIC（高级专用集成电路）[3]。最后，在功能方面。高度的综合化和操作的智能化是变频器的发展趋势，在完成基本的调速功能操作之外，还可以进行通信、可编程序以及参数辨识等应用功能的操作。

2.常规式变频器在煤矿机电设备中的运用

普通变频器在煤矿其他生产领域运用更加普遍，其功能除降耗节能之外，也注重向系统控制的灵活性、智能化、远程控制、简单易操作等方向发展。

例如，我国某煤矿改造和升级了洗煤厂的给煤机，以往的手动闸门控制模式被目前流行的变频驱动模式所取代，在变频器的选择方面，选用采用模块化设计技术的多功能变频器[4]。该变频器具有以下特点：拥有标准化的参数结构和标准化的调试软件；拥有模拟量输入/输出功能、数字量输入功能、继电器输出功能；通讯接口为系统集成，不仅安全便捷，而且操作、控制等也非常灵活，同时也具有良好的用户界面。总体看来，变频技能技术在我国的煤炭生产企业中拥有巨大的应用潜力，将其应用于各种机电设备当中，必然会获得很好的节能效果。

3.交流四象限变频器在煤矿机电设备中的运用

在煤炭生产过程中所需的各种采掘设备当中，需要面临频繁的调速、起停操作，尤其是输送机、提升机以及电铲等。频繁的调速、起停操作需要变频器可以进行四象限工作。四象限变频器的主要工作原理是：变频器把整流电路由原来的全波整流桥改为由IPM（智能功率模块）构成的可控整流桥，当电机处于电动状态时，四象限变频器的控制与两象限变频器的工作是完全一样的，当电机处于发电状态时，四象限变频器中原来的逆变电路将作为整流电路工作，而原来的整流电路则作为逆变电路工作，达到将电机产生的电量回馈到电网的目的[5]。

例如，某煤矿的电牵引采煤机采用了回馈制动四象限变频器，综合生产实际来看，采用了回馈制动四象限变频器的电牵引采煤机，能够有效调节工作面较大制动力矩，同时，牵引速度几乎不受影响，机器也未产生下滑跑车问题。

交流四象限变频器在提升机中的运用方面。采用交流四象限变频调速系统的变频防爆提升机，其显著特点就是，控制模式转变为无速度传感器矢量控制模式，四象限运行，同时具有全面的保护措施，例如过流保护、过压保护、欠压保护以及电机缺相保护等。

交流四象限变频器在胶带输送机以及电铲中的运用方面。利用阴象限变频调速技术之后，有效解决了采用液力耦合器装置时下行运输皮带机在启动、运行、制动中形成的电机失控。变频器随时将电机产生的负力回馈到电刚中，减少发热损耗，解决了机械系统及电气系统的冲击问题，延长了设备的使用寿命。电铲（挖掘机）的工作条件恶劣，尤其是爆破不好时，挖根底作业更加困难，大冲击载荷以及堵转问题经常出现[6]，采用变频技术也有效缓解了过大的冲击载荷。

4.结束语

我国具有数量巨大的煤矿及其相关的机电设备，在煤炭生产企业当中应用变频技术具有非常大的潜力和非常好的发展前景。倡导节能化发展的今天，利用变频技术来实现煤炭生产企业的节能是今后煤炭企业必然会采取的节能举措之一。

变频节能技术拥有着优秀的变频调节功能和显著的节能减排效果，以上优点也增加了我国煤炭生产企业采用变频节能技术的动力。展望未来，随着变频节能技术的稳定性越来越好、成熟度越来越高，其应用范围和领域必将进一步扩大。

参考文献：

[1]温玉婷.变频节能技术在煤矿的应用[J].电气开关，2011，(02)：156-157.

[2]栗广亮.PLC和高压变频器在矿井提升机中的应用[J].中国设备工程，2009，(03)：100-102.

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篇10

洁净技术是适应实验研究与产品加工的精密化、微型化、高纯度、高质量和高可靠性等方面要求而诞生的一门新兴技术。六十年代中，美国的电子、精密机械等工厂的洁净室如雨后春笋，对当时科学技术和工业发展起了很大的促进作用，而这个时期，中国洁净技术的发展才刚刚起步，在那非常特殊的困难时代，围绕精密机械、航空仪表和电子工业的需要，中国的洁净技术工作者开始了自己的创业历程，并取得了长足的进步。改革开放一声炮响，八十年代起中国经济开始稳定的高速增长，国际投资持续注入，一批跨国集团在中国陆续兴建了众多的微电子工厂，洁净室工程及技术也随之在中国迅速发展完善起来。伴随着九十年代珠三角地区扩厂速度的加快，为适应电子工业对洁净工作环境的需求，一个个民营洁净工程企业应运而生，科标净化，就是其中之一。

1999年11月，深圳市科标净化设备有限公司成立，创始团队是一批拥有名牌工科院校背景的专业团队，这样的背景也造就了科标公司异于同行的发展历程及经营理念。即以专业的心做专业的事，踏踏实实走好每一步，不搞花架子，不贪图求大，一步一个脚印将公司做强，做精，做实，更重要的是把公司做久。“专业诚信、脚踏实地、注重细节”，这样的经营理念贯穿了科标公司所有的经营活动，也让科标在竞争激烈的市场中拔得头筹，稳健发展。2003年，科标公司承接了南玻集团、比亚迪、伟创力等大型洁净室项目；2007年，在历来是外企、大型国字头企业包揽的TFT领域，科标首次以民营空调洁净企业身份承接了莱宝高科的TFT洁净室项目；2010年起连续三年工程额均超2亿元，进入了华南地区空调净化行业的前列。

近几年，苹果手机引领的智能终端销售火爆，推动了社会资本纷纷投资触摸屏行业，也让专注于洁净室工程的企业迎来了一波好行情。三年来，科标公司依靠在TFT、触摸屏行业取的良好声誉及业绩，接了业内大部分大型企业、上市公司项目，如信利、莱宝高科、南玻、伟光、比亚迪、欧菲光、长信、金龙机电等，在触摸屏行业客户占据了相当不错的份额。然而，“居安”需“思危”，尽管触摸屏行业仍然保持着良好的势头，但高毛利、高成长的行业吸引了大量资本涌入，行业容量有限的触摸屏行业不久即将进入饱和期，今后扩建新建厂房也将逐渐减少，这对洁净工程企业也意味着竞争加大、利润锐减。于是，嗅觉敏锐的净化企业率先踏上了新的市场开拓之路。恰在此时，触摸屏行业的客户也有因行业空间规模小而转投资PCB行业，让科标顿受启发。

看好PCB产业 科标积极布局

对于PCB行业，科标并不陌生。十多年间，科标也陆续承接过多家大型PCB企业的净化工程，如硬板方面服务过珠海伟创力、安柏、深联、广州添利、惠州骏亚等，软板企业如比亚迪FPC、珠海统赢、珠海奈电等，但总体而言，科标在PCB行业内的占有率还较低。现在回过头来看，作为传统电子基础行业的PCB行业，发展平衡，行业容量大，随着电子信息产业的蓬勃发展，PCB产业未来的潜力也相当乐观。2013年发力PCB行业，科标净化的布局清晰而笃定。

高标准的空调洁净室有利于提高PCB生产过程的稳定及产品的可靠性，特别是线路板的曝光、丝印、叠合等工序以及软硬板普遍遇到的材料由于温湿度变化等原因造成的胀缩等问题；此外，随着产品的精密度提高，大型高端PCB制造工厂对整厂的洁净度、恒温恒湿、防静电要求会越来越高，主要表现在四个方面：加工的精密度；产品的微型化；产品的高质量；产品的高可靠性。作为华南地区空调净化行业优秀企业，科标公司不仅在整厂规划设计、成本控制、节能减排、运行效率等方面积累了十几年的行业经验，并不断因应行业发展方向，帮助PCB企业走全局化科学布局、标准化管理的道路，致力于解决众多PCB企业的未来隐忧。为此，科标公司于2012年组建了专门的PCB行业服务团队，由行业资深专业人士负责，可提供企业前期免费软硬板整厂工艺、产能规划设计、免费整厂机电规划设计、免费节能技术导入等，对于承接的工程还将提供终身服务。另外，由于科标拥有东莞15000设备工厂，主要设备材料均可自己生产，因此工程综合成本行业较低，支撑了科标以合理的价格提供优质工程服务于客户的能力。

节能导入 全程服务共同成长

长期以来，洁净室的售后服务都被认为是“被动”的服务模式。作为一个希望在业界有所建树的企业，科标公司认为从工程的规划到施工，再到提供一个更有价值的工程是一个长期的过程，而这个过程需要配合客户提供终身服务。十几年来，科标公司一直专注于提供精品工程，主动为客户提供贴身的服务。

进入21世纪，随着产业链更趋完善，市场也更加成熟，PCB企业不断扩充产能、兴建工厂，行业规模不断扩大。对于新厂的整厂规划，科标净化白云经理表示，科学合理的布局、兼顾效率与节能、综合成本的管控这三项尤为重要。首先，所有规划应满足于生产的科学合理布局；其次，尽管在内地建厂土地供应较充裕，但在兼顾经济性时尽量考虑同层，避免产品大量上下楼，且不宜建太多楼层，当然同时要考虑政府对容积率及自身经济性的要求；另外，建造成本可以一次投入，而营运成本将伴随企业终生，因此选择工程施工单位显得尤为重要。如洁净工程施工如果前期过于考虑成本因素降低必要的标准，将造成后期的运营成本偏高，一旦布局不合理而又频繁改造，将得不偿失。由于目前工程行业大部分都在追求利益最大化，工程质量参差不齐，选择承接能力较强、值得信赖的工程单位，其质量才可获得保证。