煤矿通风与变频调速

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原煤是我国的支柱能源之一,2018年全年原煤生产总量达到了26亿吨。我国对煤矿的安全也是格外重视,而通风设备是煤矿安全生产与发展的关键因素,可以有效降低事故发生。但是,一整套通风设备也是电能消耗大户,需要投入大量的资金,因此,借助变频调速技术,节约能源,可以大大提高经济效益。

在煤矿实际运行中,通风量受到瓦斯涌出量、作业人数及所受阻力等多个因素的影响,且实际运行中,,瓦斯涌出量的预测值往往大于实际的涌出量,通风网络阻力特性曲线与实际的曲线有着较大的差异,因此为了为煤矿生产营造安全稳定的工作环境,需要采取相应的手段进行风量的调节。

煤矿中使用的通风机一般为恒速转动的电机拖动,一般而言,其容量较大,加上借助传统的挡板调节方法,增加了电能的消耗,造成了成本的增加。应用变频调速技术后,无需进行繁琐的调整即可实现系统运行的最优化,只需要进行简单的控制,大大地提高了系统运行的便捷性,同时具备较大的容量,对环境的破坏小,使煤矿的建设与发展向着环保的方向发展。


变频调速技术是通过改变电动机的电源频率来改变电机的转速,从而改变风机风量的方法。对于同一台风机而言,在静压一定时,风量与转速、风日压与转速的平方、轴功率与转速的三次方呈正比关系,因此当风机在低速运行时,负载较轻,同时对精度的要求不高,仅仅需要使用普通功能的变频器就能够满足风机运行的需求。

在借助变频调速技术对煤矿的风机进行节能改造时,需要结合风机的特点进行。一般而言,其容量较大,因此需要注意以下几个问题:

首先,要解决低速运转时的散热问题,在使用变频调速技术,风机转速的降低会引起冷却风量的减少,因此其散热能力也会降低,这就需要设置单独的恒速冷却风扇来增加其散热能力;其次,是在额定频率运行时的升温问题,这就需要选择高次谐波分量小的产品; 再次,变频调速技术的应用会产生过大的噪音,这就需要对载波频率进行适当的调整,同时在调整的过程中要考虑载波频率对变频器的影响。


在煤矿生产中,瓦斯爆炸是主要的安全问题,受到了人们的普遍重视,为了避免瓦斯爆炸等事故的发生,可以将变频器的控制系统与瓦斯监测系统联网,当瓦斯涌出量增大时,瓦斯监测系统可以通过调节电源频率,改变风机转速,自动增大通风量,冲淡或吸走瓦斯,有效地防止事故的发生。

由此可见,变频调速对减少煤矿的事故和提高煤矿生产的经济效益起到促进作用。在变频调速技术的应用中,无需对原有的设备进行改进,只需加入变频器,将其接入电路中,大大地降低了设备改造的时间,同时为设备的维护提供了方便。总之,通风机变频调速技术改造技术成熟、可靠性高、工作量小,在正常生产维修的间隙即可完成,而且可以产生巨大的经济效益。

同时,在EC电机技术逐渐成熟的今天,对EC风机采用一定的防爆保护措施后,依托EC风机高度智能化的特点,对通风系统进行一定的改造,可以更加智能的控制煤矿通风系统中的风量,起到更加经济和实用的作用。

 

2019年6月27日 14:28
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