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淺議如何優化煤礦機電設備設計實現機電節能

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  • 更新時間2019-08-26
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  摘要:我國是煤礦生產和消耗大國,每年的煤炭產量在世界范圍內也占據前列,而且煤礦在我國的能源結構中也占有舉足輕重的位置,煤礦生產對于我國經濟社會的發展具有重要的影響。然而,煤碳開采又是能源消耗的大戶,實現煤礦機電設備的節能降耗,是降低我國能源消耗的重要環節之一。要想在煤礦生產在實現機電節能,就必須從科學使用機電設備以及加強煤礦機械設備管理兩個方面入手,從而完成煤礦生產節能減排的目標,為煤礦機電設備的合理使用提供有益的指導。


  關鍵詞:煤礦生產;機電設備;機電節能


  煤礦機電數字化、智能化是煤礦生產的一個發展趨勢,近些年隨著我國煤礦生產的數字化水平的不斷提升,新技術、新水平的機電設備得到了廣泛的應用。煤礦企業如何通過科學的選型、使用以及管理機電設備,達到節能降耗的要求成為煤礦企業生產中需要關注的一個重要課題。


  一、目前我國煤礦機電設備的使用情況


  各種類型煤礦機電設備的使用使我國煤礦生產的機械化水平得到提高,帶動了煤礦生產效率的提升,從而為煤礦生產帶來更大的經濟效益。但是,機電設備的使用不僅需要在前期進行一定的投入,而且在使用的過程中也需要消耗大量的能源,只有科學地使用,才能生產的高效,避免在使用的過程中頻發出現故障,帶來經濟損失。當前,我國煤礦機電設備的使用情況可以從以下幾個方面進行分析:


  (一)煤礦機電設備使用中配件選型情況


  煤礦機電設備擁有一定的服務年限,新設備只有到了年限以后才退役。由于煤礦生產的環境較為復雜,加上設備長時間的運轉,所以機電設備在使用的過程中不可避免會出現不同程度的損耗,因此需要經常進行配件的更新。在更新配件的過程中,只有確保配件與設備的完美匹配才能確保機電設備的安全、正常運轉。在現實中,部分煤礦機電設備的在采購的時候并沒有充分考慮到設備與配件的適配性,從而對設備的使用和維護帶來了不利的影響。實現煤礦機電節能,需要在設備的選型上進行更加充分的考慮,從而使煤礦機電設備的使用得到更好的優化。


  (二)煤礦機電設備使用過程中的操作情況


  雖然煤礦機電設備的自動化程度在不斷提升,但是煤礦生產的特殊性,目前操作設備所需的高素質的人員卻在不斷減少。高素質的操作人員對于煤礦機電設備的使用、維護和保養嚴重影響著設備的運行狀態和使用壽命。在煤礦生產中,安全事故的發生與機電設備操作的不規范存在著密切的聯系。而一線員工由于各方面原因的影響,對于機電設備的使用不純熟,時常會出現不規范操作,從而影響到煤礦機電設備的正常運轉,給煤礦生產埋下安全隱患。


  (三)煤礦機電設備使用過程中的管理情況


  科學的管理在煤礦機電設備使用中具有重大的意義,其不僅可以提高設備的工作效率,使煤礦機電設備的效能得到充分的發揮,而且是煤礦機電設備時刻保持良好的工作狀態,實現設備的安全使用。而當前,煤礦機電設備的管理還存在這樣或那樣的漏洞。科學化管理水平較為缺失,在管理規章制度的建設上也需要進一步加強。設備使用、維護保養的安排不夠科學,在使用的過程中事故時有發生。不僅影響到其效能的提升,還會造成資源和能源的浪費,更重要的是埋下安全隱患。


  二、科學使用機電設備,從源頭上減少電能損耗


  機電設備的運行需要消耗大量的電能,煤礦生產作為能源消耗的大戶,實現節能降耗具有重要的意義。實現從源頭上減少電能損耗,需要煤礦生產過程中科學地進行機電設備的使用,具體應該從以下幾個方面入手:


  (一)選擇合適的動力變壓器種類和容量


  在煤礦井下生產中,由于生產環境的限制并不適合使用燃油設備。在煤礦生產中,動力變壓器是一種必不可少的設備,尤其是在井下采掘生產的使用中更是必不可少。因此,科學地使用機電設備井下煤礦生產就需要合理地選擇動力變壓器,從而在滿足生產需求的同時,在最大限度上減少資源的浪費,提高安全性,實現節電節能。相關的研究成果表明,與普通的動力變壓器相比,節能型動力變壓器可以大大降低電能消耗。所以,在選配的時候,應該盡可能選擇節能型動力變壓器,從而達到節約生產過程中能源消耗的問題。同時,機電設備的空載運行會給煤礦生產帶來大量的能源浪費,除了要選擇節能型的動力變壓器以外,還要在其容量上進行合理的配備,避免出現嚴重的空載運行情況,以有效地節約部分資源。


  (二)選擇科學的煤炭提升、運輸設備的動力裝置


  運輸設備是煤礦生產中的一個重要組成部分,其對于煤礦的生產能力具有直接的影響。為了滿足煤礦生產對于運力的需求,同時實現減少電能損耗的效果,我們必須在煤炭運輸設備上進行科學的選型。在煤炭運輸設備的選擇中,應該遵循經濟上合理、技術上先進以及生產上適用的科學原則,制定最優的設備采購方案。一般而言,煤炭井下運輸由主運輸和輔助運輸兩個系統組成。主運輸系統承擔著井下煤炭運輸及提升任務,而輔助運輸負責的主要是人員、物料以及矸石的運輸工作。為了確保這兩個運輸系統的正常運轉、節支降耗、降能提效的目的,變頻軟啟動技術在煤礦企業提升、運輸、排水等高消耗電能的設備中得到廣泛應用,對原有使用的系統重新設計計算,啟動裝置進行改造升級,淘汰高能耗落后產品,通過機電設備優化設計、升級改造達到機電節能這一目的。


  (三)選擇合理的供電電壓及供電線路布置


  煤礦機電設備只有在保障電力供應充足的情況下才能進行正常的工作,因此供電系統的規劃與設計對于煤礦機電設備設計的優化,實現機電節能意義重大。在合理進行供電系統建設,實現優化組合的過程中,應該注意以下一些重要的問題:


  一是合理選擇供電電壓,對于井上與井下供電結構進行科學的規劃,從而使電壓等級得到簡化,將變壓次數減到最小。防止區域配電出現輕載、重載運行的情況,使主供電系統電網損耗切實得到降低。此外,變壓器容量也必須進行科學的配置。對于長期輕載運行的變壓器,應該選擇小容量變壓器;而對于長期滿載、超載運行的變壓器,應該選擇較大容量的變壓器。配電變壓器的安裝應該確保在負荷中心,保證其最大供電半徑小于五百米。二是供電線路布置過程中應該增加供電線路回路,并且應該選擇大截面導線。在布置的過程中,應該以最大負荷以及最大負荷利用小時數為依據,并結合經濟電流密度進行細致的考量。若負荷電流已經超出了導線經濟電流數值,就必須通過更換導線截面,或者是減少負荷電量的方式,架設第二回線路,從而實現降低損耗的目的。


  三、加強煤礦機械設備管理


  實現煤礦生產的機電節能,除了需要在設備的選型上入手,選擇節能型的機電設備投入到生產中;并且通過科學的進行供電線路的規劃與建設,建設供電系統在使用過程中的損耗,從而實現節能的目的。還必須在設備的管理上下功夫,通過合理的使用計劃來保障設備的高效運行,降低能源的浪費,取得節能的效果。


  (一)利用好煤礦設備,提高機械效率


  提高煤礦機電的利用效率才能避免其在使用的過程中出現大量無用的功耗,造成能源的浪費。為了更好地利用煤礦設備,提高機械效率,我們應該關注兩個方面的問題。一方面,進行規范的操作,通過制定和頒布各類機電設備的操作規范和操作守則來管理操作人員的操作行為。從而避免煤礦設備在使用的過程中因為使用不規范而做大量的無用功,既浪費了寶貴的能源,還不能生產出經濟效益。另一方面,利用信息化的機電設備管理系統,對于各個運行的機電設備進行科學的管理,統一監控設備的運行狀況,并制定合理的使用計劃,對于機電設備進行科學的調配,從而確保所有的設備都能夠得到高效的利用。


  (二)注意節約煤礦設備的用水用電量,做好躲峰填谷


  為了實現煤礦機電設備使用的節水節電目標,做好躲峰填谷的工作。在設備管理當中,應該組建節能降損辦公室,由其具體負責設備的節水節電工作。由節能降損辦公室來制定各個單位的用電量目標定額,與各單位簽訂節水節電責任書,并開展專項考核工作,監督管理責任制的落實情況。從而使各生產單位的節能意識得到有效的提升。同時,在設備使用中應該進行細致的計量管理,對于用水和用電量進行全面的把握。并根據具體的情況對負荷曲線進行調整,防止一些大容量的設備如主排水水泵等在負荷高峰用電,從而達到移峰填谷,提升日負荷率的目的。此外,針對一些用電消耗大的環節,如提升運輸環節應該進行更加細致的管理。對于采索車、副井絞車等的開車時間、零星上下人員人數、每鉤間隔時間等進行嚴格的規定,以避免這些設備的無效使用。


  四、結語


  總之,機電節能不僅使煤礦生產落實國家節能減排要求的重要環節,同時也是保障煤礦生產企業實現利益最大化,通過節流來獲取更大的經濟效益,促進生產發展的需要。因此,我們必須從多個方面入手,實現煤礦機電設備設計的優化,最終完成機電節能的目標。

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