山西一家能源开发公司投资了一家主要的煤矿开采、煤炭清洗、物资物流、商业、房地产、文化教育等多个产业的综合民营企业集团,煤种主要是焦煤,其煤种是全国稀有煤种、低硫、低碳、低磷、高发热量等优点。
该煤业公司是其能源开发投资集团下属子公司之一,该矿是建设规模为150万吨/年的大型煤矿,配套240万吨/年的煤炭清洗项目,
一、胶带输送机启动方案分析。
山西某煤业有限公司原机械运输方案采用减速机与电机之间加液力耦合器启动方式。胶带机慢慢启动,达到一定扭矩时,胶带开始运转,启动中有滑动现象,存在安全上的危险。初始投入不是很高,但故障率高,维护费用大。另外,由于设备在回风巷内,液力耦合器的维护经常漏油,存在很大的安全危险。本公司负责该项目的变频改造,变频调速装置的调速范围广,启动转矩大,重量载荷下可以缓慢启动,启动安全可靠,双电机拖动同步性能好,配合煤流传感器后,可以自动根据煤流大小自动调速,节约电力,电机电力因数明显提高。是井下皮带输送机拖动的主要发展方向。
二、变频器在胶带输送机拖动上的应用特点。
(1)优越的软启动、软停止特性。
(2)低速带检查功能。
(3)平稳的重载启动。
(4)完美的功率平衡。(5)自动调速、节电效果明显。
(6)降低胶带张力,延长机械设备寿命。
三、变频调速装置的电气方案。
为了保证系统的同步性能,要求煤矿井下带式输送机头部各辊同步启动,电机故障时停止系统,为了保证系统的输送能力,必须保证滚轮之间的功率平衡。通过调整相应的两变频设备速度来调整两个马达之间的速度差,可以自由增大或减少两个驱动马达的电流差的大小,因此可以通过单独的控制系统来控制各马达的电流值,通过调整各马达的速度来平衡各马达的电流值。
变频器驱动带式输送机工作时,采用主联动方式。主机的输出作为从机的给定,从机跟踪主机的主参数,主从机的数据交换通过通信线路进行。具体可根据带式输送机机械驱动装置的配置进行调整。
两个变频器,一个设置为主机,另一个设置为从机,如上图所示。主机通过通信线路进行数据交换。两台电机同时启动,采用无传感矢量控制方式。主机的速度输出是从机器的速度输入给定的。从机器可根据负载变化自动调整运行频率,跟踪主机,保持同步。实现电机功率平衡。该方式速度控制精度高,动态响应快,可根据负变化动态调整速度输出。
四、节能效果和生产效率。
当前,带式输送机在煤矿井下输送中得到了广泛的应用,它已经成为现代煤矿高产、高效的主要输送设备,在煤矿总耗电量中占有很大的比例。胶带输送机的技术参数如下
接通电源的工作制度:2×500kW变频器,每年工作300d,每天18小时,效率为80%。
1000×18×30%×0.8×300=129.6万kW?的双曲余弦值。
工业用电每次0.45元/kW?h计算,年节电费58.32万元。
使用变频器后,皮带输送机柔软停止,减少设备机械冲击,延长设备寿命,降低设备维护费用,保证设备长期稳定运行,达到降低损失、保护设备的目的,大幅提高现代化生产的工作效率。
五、结语。
变频调速装置运行后,胶带输送机系统和驱动马达的事故率明显下降,在延长胶带输送机系统整体寿命的同时,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62万元以上。大功率变频器投入运行后,年度综合经济效益达86万余元,具有明显的经济效益和社会效益。