變頻技術在選煤廠機電設備中的應用

魏建

摘要：近年來，經濟的發(fā)展，促進我國科技水平的提升。隨著科技的發(fā)展，選煤廠生產過程中更加強調節(jié)約能源的重要性，可以降低選煤廠的成本支出，繼而獲得更高的經濟效益。變頻技術則在此時流行開來，應用該技術既可以降低機械設備的能耗支出，也可以推動選煤廠向環(huán)保型方向發(fā)展，是一種發(fā)展前景廣闊的技術。本文就變頻技術在選煤廠機電設備中的應用展開探討。

關鍵詞：變頻技術；選煤廠；機電設備；具體應用

引言

隨著變頻技術的日益成熟，交流變頻調速正逐步取代直流調速，變頻器也已成為煤礦生產中的常用設備之一。近年來，隨著選煤廠生產能力及規(guī)模的逐漸擴大，選煤設備所使用電動機的功率也隨之增大，變頻技術以其智能化、數字化和節(jié)能效果顯著等優(yōu)點被選煤廠廣泛應用。

1變頻技術的應用原理及優(yōu)勢

傳統選煤廠生產過程中，設備的啟動和運行主要依靠交流電，導致出現大量不必要的資源浪費。通過在選煤廠機電設備中應用變頻技術，可以實現改變設備中的交流電傳輸速度的目的，在此基礎上開展后續(xù)工作，其電能消耗等明顯降低。隨著變頻技術在選煤廠機電設備中的深入應用，其應用逐漸呈現出科學化和智能化的發(fā)展趨勢，對應的理論技術等也更加成熟，同時，變頻技術還能夠實現將交流電有效轉化的目的，對推動其各項工作深入開展具有重要意義。在進行選煤過程中，引入變頻技術不僅可以確保機電設備的安全、高效運行，而且還可以有效提高選煤效率，其優(yōu)勢包括以下幾個方面：(1)節(jié)能。風機、水泵械調節(jié)風量、流量時,采用調節(jié)擋板或閥門開度來實現,很不經濟。若通過變頻器控制轉速來調節(jié)風量、流量,就會節(jié)約能源。(2)調速性能好。礦井提升機多采用轉子串電阻調速,調速范圍小,精度低,安全性能差,在減速和下放時,需投切動力制動直流電源,易造成設備損壞。(3)其他。變頻器應用還有利于產品的標準化、簡單化,電機的防爆化、高速化,電源設備容量的減少等。變頻器對電源頻率沒有要求(或60Hz均可),并且可以在低頻(3Hz以下)啟動。

2選煤廠選煤技術現狀

選煤廠是通過洗煤技術，達到提高選煤的年產量，通過選用好的高效先進的生產工具，來達到提高生產量。傳統選煤技術設計工藝在生選煤上優(yōu)勢不明顯，如傳統的生選煤工藝為原煤混合跳汰、煤泥直接浮選聯合工藝。這些傳統選煤工藝出煤質量不好，同時導致生產出的煤中含有很多雜質，這些工藝問題應該得到改進，通過改進選煤方法和工藝，提高選煤生產產量，從而提高選煤的生產效率。隨著現代技術的逐漸發(fā)展，科技的加快，新的技術應用對提高選煤產量具有很大的作用。近年來，隨著我國機械化的發(fā)展，在綜合性機械化采煤上可以發(fā)現各種機械技術的應用。對此，通過將新的機械技術應用到采煤上，我們可以發(fā)現這對提高選煤的產量以及選煤的質量都有了很大的幫助。同時通過選用現代先進技術，在生產上也能節(jié)約電費，降低生產運行成本，優(yōu)化操作流程，從而達到較好的選煤效益。

3變頻技術在選煤廠機電設備中的具體應用

3.1應用于空壓機

空壓機也是選煤廠生產過程中經常使用的設備之一。由于空壓機啟動過程中使用的是直接啟動的方式，啟動時會產生大量的電流浪費，一定程度上影響了其整體利用效率。通過應用變頻技術，工作人員可以通過科學設置，將其啟動電流控制在一定范圍內，使得空壓機可以在較小的電流范圍內啟動，不僅可以減少此過程的電流損失，也可以降低對設備造成的損害，設備的使用壽命也會隨之延長。另一方面，傳統壓風系統應用過程中，主要應用開環(huán)控制的方式，雖然也會應用調節(jié)器進行調控，但是機電設備往往會重復啟動，設備的恒壓狀態(tài)也會受到影響，繼而對設備造成損害。通過引入產品設備，可以轉換為閉環(huán)啟動和手動調節(jié)控制方式來調整空壓機的運行狀態(tài)，在壓力變送器運行過程中出現問題時，工作人員可以利用變頻器控制器上的復位設備對其復位操作，可以將對設備造成的損失降到最低，對提高其工作質量等具有重要意義。

3.2變頻技術在泵上的節(jié)能應用

在選煤廠的水泵流量控制上可分為閥門調節(jié)以及擋板調節(jié)兩大方面。若采用閥門調節(jié)，系統壓力P數值將會變大，會對泵體與閥門的密封性帶來不良影響，如果長此以往，還會破壞泵體與閥門的密封性，給選煤廠帶來不必要的損失。如果采取調節(jié)轉速的方式實現流量的控制，系統所受的壓力P將會隨著泵的轉速下降而下降，不會給泵體與閥門的密封性帶來不利影響。通過分析大量的現場數據發(fā)現，當選煤廠的工藝環(huán)節(jié)要求水泵流量從百分百降低一半時，在理論上，調節(jié)轉速所消耗的功率比調節(jié)閥門的功率少75%以上。通過調節(jié)轉速的方法控制泵水量，不僅節(jié)能還能夠明顯改善設備運行工況。閥門來進行流量大小的調節(jié)，這在實際生產過程中比較耗費人力物力，這不利于選煤廠的長遠發(fā)展，對此，通過將變頻調速技術應用到選煤廠生產機器中，達到節(jié)能降耗的目的。

3.3應用于風機

在選煤廠中不同時段內的通風設計會存在明顯的差異，有時候會對選煤廠工人的健康造成一定的影響，需要選煤廠利用風機設備等解決通風問題。但是在傳統工作開展過程中，許多廠會選擇重復更換風機來保證其工作質量。但是該方式將會產生較大的經濟損失，同時由于其操作比較復雜，因而可能會在應用過程中出現設備損壞等問題，其工作質量并不能得到保證，選煤廠的經濟成本支出也會隨之增加。通過在風機中引入變頻技術，工作人員可以根據選煤廠實際要求來調整同一風機的功率，不僅可以避免風機重復更換損壞問題，也可以提高設備的使用效率，降低此過程的能耗支出，操作的便利性明顯增強。實際機電設備改造工作開展過程中，工作人員可以應用一臺變頻器來控制2~3臺風機，風機的轉速明顯降低，可以適用于多種不同的選煤環(huán)境，功率控制的有效性也隨之提高。

3.4變頻器線路的設計

眾所周知，電路中的電線具有一定的阻值，雖然一段電路的阻值較小，但線路較長時，阻值會升高，電能損耗也隨之增大。所以，在安裝變頻器時，需要對廠房進行合理規(guī)劃，盡量使線路最短。在一些多障礙區(qū)域的變頻器必須實現直線引入，如若不能進行直線引入，也需要縮短線路的長度，盡量規(guī)避不必要的線路迂回。在鋪設線路時，線路的阻值也屬于考慮的范圍。不同的金屬材料的導電能力不同。經過長時間的研究發(fā)現，使用銅芯的線路，能夠平衡線路費用與電能消耗，實現經濟效益最優(yōu)化。所以，在鋪設電路時需要盡量將鋁線更換為銅線。當鋪設線路距離特別長時，可以選用直徑較大的線路，在目的地附近時在換成相應的細線。通過這種措施也能夠降低電路的電能損耗。

結語

通過將變頻技術運用于選煤廠生產工藝系統中，電動機的節(jié)能效果顯著，并且在實際應用中實現了機電一體化，從而達到了為選煤廠節(jié)能的目標，提高了選煤廠的經濟效益。

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