鳥山煤礦主扇運行方案選擇探討

劉學政

（龍煤股份鶴崗分公司 鳥山籌備處，黑龍江 鶴崗154100）

鳥山煤礦永久主扇風機型號為FBCDZ－12－№36。主要參數為：風量 Q＝100～253m3／s，靜壓 H＝1160～3362Pa，電動機功率為560×2kW，控制方式為高壓變頻。

根據近期礦井開拓需要，預計至2014年底對風量的要求為 Q＝2000m3／min＝33.3m3／s，靜壓預計在70～130mmH2O柱，即686～1274Pa間。

根據此風量風壓參數，對照主扇風機產品樣本，可選主扇型號為FBCDZ－6－№15，其電機型號為YBF2－280M－6，功率2×55kW，電壓380V／660V，期內平均運行功率為80kW，該風機風量為23～53m3／s，靜壓為702～2868Pa，該風機購置費用約15萬元／臺，2臺30萬元，安裝費用6萬元（估算）。

主扇運行費用：

預計日用電量：80×24＝1920kWh（°），若按0.8元／kWh，日用電費用：1536元。此風機若運行需配配備熱風爐2t兩臺，其中一臺備用，該熱風爐額定供熱量1.4MW，熱風出口流量600m3／min，井口混合風量1700～2000m3／h，日用煤量：7.2t（極端寒冷－30℃時），采暖期內用煤量800t，按600元／t計，燃煤費用為：48萬元。日均用電量：1200kWh，按0.8元／kWh合960元／日，采暖期內電費：960×150＝14.4萬元，熱風爐移設安裝費用20萬元。若使用原有的FBCDZ－12－№36風機，采用單級變頻運行方式，根據廠家提供的曲線參數：兩級風葉葉片角度35°，30Hz時風量Q＝95m3／s。

靜壓H＝1400Pa，而單級運行時風量約為原風量的80%，風壓為原風壓一半，風機效率為70%，此時：

若要滿足100mmH2O柱風壓，則要將電機頻率調至35Hz，此時風機風量：

靜壓H＝980Pa

電機功率則在：

即單級30～35Hz運行時：

Q1＝76m3／s，H1＝700Pa，N1＝94kW

Q2＝90m3／s，H1＝980Pa，N1＝156kW

取其平均值，則電機功率約125kW，是更換成FBCDZ－6－№15，110kW的2倍，則電量日耗約3400kWh，電費約2720元／日，比小風機日多耗電費1184元。大主扇單級運轉風量約為小主扇的2.5倍，即約為80m3／s。若要滿足冬季熱風要求，則需安裝6t熱風爐2臺（其中一臺備用），即額定供熱量4.2MW，熱風出口流量1800m3／min，日用煤量約20t（極端寒冷－30℃時），采暖期內用煤2500 t，若按600元／t計算，燃煤費用150萬元。日均用電量約2500kWh，0.8元／kWh合2000元／日，采暖期內電費30萬元。

該熱風爐購置安裝費用約100萬元，綜上所述費用投入情況為：投用2×55kW小主扇，現備2t熱風爐運行費用：主扇購置費用：15×2＝30萬元

主扇運行費用：電費69.35萬元／年

配套2t熱風爐：

移設安裝費：20萬元

運行費用：電費14.4萬元，燃煤48萬元

合計費用：187.75萬元。

運行2×560kW主扇（單級調頻），配6t熱風爐運行費用：主扇運行電費138.7萬元／年，應配套熱風爐6t1臺，考慮到原設計使用10t熱風爐，參照6t爐運行費用是：電費30萬元，燃煤150萬元，合計318.7萬元。

表1 費用列表（單位／萬元）

若采用電加熱空氣方法計算如下：

1）計算公式。

式中：Q為熱量，kJ；C為空氣比熱，1.01kJ／kg℃；V 為空氣流量，m3／min；m 為需加熱空氣重量（流量），kg／h；t2為預加熱到的溫度，℃；t1為冷空氣初始溫度，℃；N為需加熱的功率，kW；A為裕度。

2）擬定需加熱的各個參數。

此計算即：在－30℃時將每分鐘1000m3冷空氣加熱至5℃時所需電功率為782kW。

若加熱V＝2000m3／min的空氣流量；需電功率：782×2＝1564kW。

加上運轉風機功率，預計總功率約為1600kW左右。以上參數報于加熱器生產廠家，經其計算加熱器功率也為1600kW，與上述結果基本吻合。

采暖期內若按1200kW平均計算則電費總量為：

1200×24×150×0.8＝345.6萬元

設備購置費：30萬元，800kW 2臺 或1000kW、600 kW各1臺，安裝費用10萬元。

則電加熱空氣總費用：345＋30＋10＝385萬元。

由以上計算可知，在設備等條件具備的前提下，礦井建設期間應該首選小主扇2t熱風爐運行方式。