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對于煤礦企業而言,其在采煤過程中電能的消耗是采煤成本的重要構成部分,其會在很大程度上影響到煤礦企業的整體經濟效益,所以,對于煤礦企業而言,如何更加有效的控制電能消耗,是目前企業非常重視的問題。不過,在煤礦企業降低能源消耗的同時,不能夠降低自身的生產標準,要求不僅要達到節約能耗的目標,同時還應當確保煤礦企業的生產質量,保障煤礦開采工作的安全性,確保電能的利用效率得以進一步提升。在煤礦企業應用節能技術的過程中,需要全面的結合生產安全情況、技術水平以及節能方案的可操作性等等,而且還能夠采用先進技術,對煤礦企業之中的機電設備控制方式進一步加以優化,只有這樣才能夠有效的減少煤礦企業能源消耗數量,確保煤礦企業的經濟效益得以提升。
1優化煤礦機電設備供電系統及主變方案
1.1確保使用的電壓等級更為適宜
煤礦企業供電系統的設計人員,在設計電壓等級的過程中,要求結合實際輸送容量和線路的長度,全面的考慮供電系統設計問題,并且供電系統方案確定前,需要事先分析所設計供電系統具體的運行情況,確保所設計的供電方案更為科學與合理。只有選用了合適的電壓等級,才能夠確保供電系統實際運行過程中的能耗顯著降低。針對目前煤礦企業所采用的機電設備情況而言,所設計的供電系統通常采用電壓等級為660V或是1140V。
1.2確保使用的主變壓器更為適宜
依照《煤炭工業設計規范》之中的相關規定,通常要求設置主變壓器裝置時應當設置兩臺,其中一臺主變壓器作為備用,如此便能夠實現在主變壓器出現故障問題的情況下,確保煤礦開采作業依舊可以正常進行。另外,選用主變壓器裝置過程中,需要針對其電力損耗情況加以分析,除了要考慮主變壓器電力消耗問題,同時還需要結合煤礦企業的實際經濟情況,確保購進的主變壓器設備更加經濟,以減少煤礦企業的成本投入。若是經濟允許的情況下,則應當盡可能的選用節能設備,這是由于主變壓器通常運行的時間非常長,而在其運行中電力損耗會造成極大的電能浪費,若是主變壓器的電力損耗較小,相應的電能浪費量便會減少,從而給煤礦企業帶來較大的經濟效益。
1.3實際用電時應當采取高壓與低壓混合使用的方案
我國供電部門一般情況下對于不同企業都有平均功率因素的要求,而針對煤礦企業而言,因為所擁有的自然功率因素相對小,所以,只是借助于提升繼電裝置自然功率因素這一做法,顯然無法滿足供電部門的相關要求,所以,要想有效的應對上述問題,便需要借助于靜電容器裝置進行補償處理,通常情況下,具體的補償容量可以利用下式進行計算:結合上述計算公式我們可以看出,在進行無功補償的過程中,通過高壓和低壓均進行補償的方法是較為適宜的。進行電容器裝置的安裝時還有尤為注意,針對一些低壓靜電電容裝置而言,需要安裝于用電負荷位置,如此才可以確保整個配電系統之中電容量能夠顯著的減小,從而確保電能損耗進一步減少。
1.4應當將電度表設置于主要用電負荷位置
針對煤礦企業而言,在井下開采作業過程中,電能消耗量較大的設備主要為采掘設備、提升設備以及通風設備等,在這些位置處需要設置相應的電度表。由于一些設備使用的電機為同步電機,針對這些設備應當設置無功率電度表以及功率因數表,如此便可以實現實時的對各個負載位置實際耗電情況加以監測,從而確保以后進一步優化供電供電系統擁有更為可靠的數據參考。
2變頻技術對煤礦機電節能的影響
目前,在煤礦機電節能設計過程中,變頻技術的應用越來越廣泛,通過應用變頻技術能夠顯著的降低機電設備能源消耗量。變頻技術主要是應用在煤礦機電設備的閥門調節、擋板節流以及電機轉速等方面,其節能效果非常明顯,而其中在電機轉速調節中變頻技術的應用最為廣泛的。通常應用變頻技術針對電機轉速進行調節時,具體的調節方法包含有下列幾種類型,分別為電機轉差率調節方法、磁極對數調節方法和供電頻率調節方法等。而采用電機轉差率調節方法和磁極對數調節方法對電機的轉速進行調節過程中,某些方面仍有缺陷存在。比如,若是采用電機轉差率調節方法針對電機轉速加以調節時,當電機處于低速運行的狀況之下,轉差率相對大,從而導致了相應的損耗也會有所增加,同時調節的效果不太明顯。如果采用供電頻率調節方法,則不管是電機處在高速運行還是處在低速運行狀態時,均能夠確保維持相對穩定的轉差率,如此便能夠保障電機運行效率得以提升,同時調節的精度也相對高,可以實現對電機的無極調速。
3煤礦機電設備以及運行方式的選擇
3.1有載調壓變壓器裝置及高效節能變壓器裝置選擇
之所以需要設置有載調壓變壓器裝置,其最為重要功能便是能夠確保供電系統電壓能夠滿足煤礦開采作業的需求,這是由于在煤礦開采過程之中,很多的機電設備之中電動機均為高壓大型電動機,特別是一些鼠籠型電動機,這些設備在開始運行過程中,要求應當確保擁有一定的電壓供應,所以,在煤礦企業之中要求應當設置有有載調壓變壓器裝置。而安裝高效節能變壓器裝置,則能夠依據不同的負載情況,對煤礦中一些終端機電設備運行過程中的電壓進行實時調節,從而實現節能降耗的目標。
3.2選用適宜的電動機
針對目前國內電動機市場的情況而言,性能相對優良的電動機類型應當屬于Y型電動機,此種類型的電動機實際設計所依照的標準為國際標準,同時Y型電動機屬于三相異步電動機類型,設計的額定電壓值為380V,而且電動機的功率范圍也較寬,在0.55~90kW之間,電動機的轉速劃分為四個不同等級,分別為750r/min、1500r/min、3000r/min以及10000r/min。另外,在設計Y型電動機時,所應用的防暑外殼是IP44型防護外殼,該種類防護外殼的絕緣結構為B級。同時,此種類型的電動機在其負荷超過75%之后,其所擁有的效率曲線依舊表現相對平穩,從而確保了電動機在實際使用過程中效率更高,能夠有效的減少能源消耗數量,從而為煤礦企業帶來更大的效益。
3.3選擇適宜的照明設備
在煤礦開采過程中,除了需要應用到采掘設備、通風設備以及排水設備之外,照明設備同樣也是非常重要的設備,其在煤礦開采作業過程中發揮的作用同樣非常大。在井下作業過程中所應用到的發光設備主要為冷光源設備,多采用LED燈,此種照明設備發光效率非常高,不僅能夠滿足井下開采作業的照度要求,同時還可以有效地降低能源消耗,而且能夠保證照明設備運行過程中的安全性。
4結語
由于我國煤礦生產的數量非常大,煤礦企業數量也相對較多,在煤炭開采過程中消耗的能源同樣是非常巨大的。所以,對于煤礦企業而言,通過降低能源的消耗,可以顯著的提升煤礦企業經濟效益,同時還能進一步優化煤礦機電設備的運行,從而提升煤礦開采效率。因此我國煤礦企業應當進一步加強對煤礦機電節能技術的研究工作,從優化供電系統以及選用適宜機電設備等不同方面進行研究和改進,確保能源使用的科學性,最終實現節能降耗的目標。
作者:史焱 單位:山西省煤炭建設監理有限公司