防爆变频技术在煤矿生产中的应用

2022-10-12 22:04:00 wzfangbao 1

防爆变频技术在煤矿生产中的应用

双鸭山矿业集团集贤煤矿是建于上世纪70 年代的老矿,井下开采多年。随着全国煤炭形势的好转,生产工艺日渐提高,产量较原设计增大了许多,从原设计120 t / a 到现在的180 t / a,井下运输战线长,原设计采用有轨电机车运输,越来越制约矿井的生产。矿方提出了改造方案,决定采用胶带运输机。经机械专业选型,最佳方案为采用3 条长度分别为1620 m1580 m1330 m 的胶带输送机为最合理方案。

1、胶带输送机起动方案分析

机械运输方案确定后,考虑3条胶带输送机是双矿集团也是在黑龙江省四个矿业集团首次应用,没有成型的经验。经反复调研和考察,拟定了以下四种方案:直接起动;在减速机和电机之间加入液力偶合器起动;采用防爆软起动;采用防爆变频器起动。

1.1 技术比较

直接起动,转矩大,但力的传导不均,尾部反应慢,在皮带底部有堆积现象。

偶合器起动,皮带机慢慢起动,当达到一定转矩时皮带开始运转,而且起动过程中出现打滑现象,造成安全隐患。

采用防爆软起动,皮带机空载时起动平稳,转矩降低,减少冲击,延长电机、胶带机、机械系统的使用寿命,但重载时需突跳,对胶带机冲击较大。

采用防爆变频器(见图1)时,调速范围广,起动转矩不变,可以在重量载下缓慢起动,起动安全可靠,对于双电机拖动同步性能好,在匹配煤流传感器后,可自动依据煤流大小自动调速,一般可节约电能,并且电机功率因数有明显提高。

1.2 综合成本的比较

电动机+ 减速器直接起动初期投入费用不高,但维护费用大。

电动机+ 液力偶合器+ 减速器,初期投入不太高,维护费用较大。另外因设备处于回风巷内道,液力偶合器维护不好常常漏油,有很大的安全隐患。

软起动电动机+减速器,初期投入费用居中,维护费用相比前两种要少,能满足使用要求。

变频器+电动机+减速器,初期投入费用较高,维护费用最低,可调整运行速度,仅从带电一项上就可逐步收回成本。

综上所述,应用变频器是最好的一种方式。

2、应用变频器起动分析

胶带输送机技术参数如下:

功率/ kW 2×110

带速/ m·min- 1 3.15

带长/ m 162015801330

电压/ V 660

带宽/ mm 800

开机工作制:年工作300 d,每天18 h,效率为80%,应用变频器年节约电220×18×30%×0.8×300 = 28.51 kW·h工业用电每度按0.45 / kW·h 计算,年节电费12.8 万元。由此可见,使用变频器为最佳、最合理的方案,缺点是初期投入大、费用高等。

变频器型号WJB1型,10kW/ 660 V(伟肯实业);输出频率050 Hz;调整精度为±1%Hz;日保护功能具有过载、过流、漏电、断相欠压;过载能力为200%1 min。防爆变频器投入运行后,对胶带负荷测试数据见表1,表2

注:空载电流,空载功率,最大运行负荷功率均为2台电机功率之和。

从表1、表2 可看出,电费节约是非常明显的。

3、结语

防爆变频调速装置投入运行后,整个胶带输送机系统及驱动电机的事故明显下降,既延长了整个胶带输送机系统的使用寿命,同时又保证了正常生产(煤产量)和生产安全,年直接和间接经济效益在16万元以上。防爆变频器调速装置投入运行后,年综合经济效益每条皮带在28万元以上,具有明显的经济效益和社会效益。