曹麗琴

（山西焦煤霍州煤電集團(tuán) 白龍礦業(yè)公司 洗煤廠，山西 臨汾031400）

白龍洗煤廠是霍州煤電白龍煤礦的配套選煤廠，經(jīng)過改造后洗選能力達(dá)到3000kt／a，隨著煤礦回采水平的延深，地質(zhì)條件變得越來越復(fù)雜，深部斷層、褶皺等構(gòu)造增多，導(dǎo)致原煤煤質(zhì)變化較大。而選煤廠所洗選的原煤來自就近煤礦，也就造成該廠單位時(shí)間的原煤入洗量及選后的精、中煤等產(chǎn)量存在較大的浮動(dòng)，從而導(dǎo)致系統(tǒng)中的洗選設(shè)備時(shí)而出現(xiàn)過載，時(shí)而出現(xiàn)負(fù)荷不足的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著變頻技術(shù)的快速發(fā)展，交流變頻調(diào)速在選煤行業(yè)特別是在以重介洗煤工藝為主的選煤廠中應(yīng)用日益廣泛。隨著煤礦原煤產(chǎn)量的增長(zhǎng)，配套的選煤廠也隨之改造其生產(chǎn)系統(tǒng)，設(shè)備功率較之以往大大增加。為了使各洗選設(shè)備能力充分發(fā)揮，保證生產(chǎn)穩(wěn)定的同時(shí)節(jié)約能源，在洗選系統(tǒng)中特別是電機(jī)的功率比較大的設(shè)備上應(yīng)用變頻器來控制電機(jī)速度，對(duì)解決設(shè)備出現(xiàn)負(fù)荷不足的現(xiàn)象具有重要的意義。

1 變頻器調(diào)速特點(diǎn)

變頻器采用脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速，通過輸出不同頻率的電流與電壓來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度（變頻調(diào)速系統(tǒng)主電路見圖1），從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的控制，使其達(dá)到滿足生產(chǎn)的要求。變頻調(diào)速技術(shù)主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：① 采用脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)使電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩大，而所需啟動(dòng)電流較小，大大降低電機(jī)啟動(dòng)對(duì)整個(gè)供電電網(wǎng)的沖擊力度，且啟動(dòng)后電機(jī)運(yùn)行比較平穩(wěn)；② 變頻調(diào)速范圍大，精度高適應(yīng)性強(qiáng)，可滿足不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的需要；③ 節(jié)能效果好，與傳統(tǒng)方式相比節(jié)能35%左右，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益；④ 變頻器配備液晶顯示屏，顯示直觀，易于操作，提高了人員的工作效率。

圖1 變頻調(diào)速系統(tǒng)的主電路拓?fù)?/p>

2 變頻器在選煤廠設(shè)備中的應(yīng)用

該選煤廠的設(shè)備都是根據(jù)煤礦煤樣數(shù)據(jù)進(jìn)行選型的，所以，設(shè)備和工藝不是常常變化。但隨著煤礦原煤煤質(zhì)變化，導(dǎo)致該廠單位時(shí)間的原煤入洗量及選后的精、中煤等產(chǎn)量存在較大的浮動(dòng)，且產(chǎn)品生產(chǎn)量會(huì)因市場(chǎng)需求的變化而調(diào)整，導(dǎo)致系統(tǒng)中的洗選設(shè)備時(shí)而出現(xiàn)過載，時(shí)而出現(xiàn)負(fù)荷不足的現(xiàn)象，變頻調(diào)速可以很好的解決此類問題。

2.1 變頻調(diào)速技術(shù)在運(yùn)輸設(shè)備中的應(yīng)用

原煤及洗選后成品的運(yùn)輸是選煤廠生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)之一，運(yùn)輸系統(tǒng)中使用的主要運(yùn)輸設(shè)備包括皮帶輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)、給煤機(jī)及斗式提升機(jī)等。在生產(chǎn)過程中，隨著原煤及成品運(yùn)輸量的變化，各種運(yùn)輸設(shè)備的負(fù)荷也隨之變化，采用變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的控制，使其達(dá)到滿足生產(chǎn)的要求，可以在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能的目的。①在皮帶輸送機(jī)和刮板輸送機(jī)的控制線路里增設(shè)變頻裝置，可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要，來調(diào)節(jié)輸送機(jī)的運(yùn)輸速度，當(dāng)生產(chǎn)中所運(yùn)原煤量或成品煤量大時(shí)，調(diào)大變頻，當(dāng)其所需運(yùn)量小時(shí)，調(diào)小變頻，有效的發(fā)揮輸送機(jī)的運(yùn)輸能力；② 用變頻調(diào)速技術(shù)改變生產(chǎn)中給煤機(jī)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以控制其單位時(shí)間內(nèi)的給煤數(shù)量，與運(yùn)用閘板開度的大小來控制給煤量的傳統(tǒng)方法相比，可以快速有效的控制給煤量的大小，可以有效的節(jié)約電能，同時(shí)降低設(shè)備的磨損程度；③ 在斗式提升機(jī)的電動(dòng)機(jī)中增設(shè)變頻設(shè)備，可以根據(jù)生產(chǎn)需要，用變頻手段來控制其單位時(shí)間內(nèi)提升量的大小。

2.2 變頻調(diào)速技術(shù)在脫水設(shè)備中的應(yīng)用

通過在振動(dòng)篩電機(jī)中增設(shè)變頻器，可以根據(jù)實(shí)際需要控制振動(dòng)篩的振幅及頻率，實(shí)現(xiàn)物料分級(jí)、脫水、脫泥和隔粗等作業(yè)。在提高振動(dòng)篩篩分效率及脫水效率的同時(shí)，增大了振動(dòng)篩的處理能力；運(yùn)用變頻器控制撈坑斗提機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以增長(zhǎng)物料的脫水時(shí)間，脫水效果明顯變好。

2.3 變頻器在其他設(shè)備中的應(yīng)用分析

（1）在對(duì)煤泥水加藥過程中，所加藥液的濃度是不變的，以前所采用的調(diào)節(jié)進(jìn)液管路閘門大小來控制進(jìn)藥液量的手段，很難控制藥液的流量，在使用變頻調(diào)節(jié)泵后，采用控制泵速的方法來控制進(jìn)藥量，操作方式簡(jiǎn)單，且藥液量容易控制。

（2）以前通過采用調(diào)節(jié)閥門的手段來控制跳汰機(jī)所需風(fēng)量及風(fēng)壓時(shí)，不易實(shí)現(xiàn)衡壓供風(fēng)，且風(fēng)量大小不易控制，通過采用變頻技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)跳汰機(jī)的衡壓供風(fēng)，且調(diào)節(jié)操作方便。

（3）在煤泥水濃縮系統(tǒng)中，當(dāng)進(jìn)入濃縮池中的煤泥水濃度及流量的大小發(fā)生變化時(shí)，為保證濃縮機(jī)的工作效率，需要采用變頻調(diào)速技術(shù)調(diào)節(jié)濃縮機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到最佳。

（4）由于變頻器中包含有PI程序，所以，在選煤廠消防管路中運(yùn)用變頻設(shè)備來控制消防管路中的供水壓力，與傳統(tǒng)靠手動(dòng)主支管路的調(diào)節(jié)閥門控制壓力相比，可以在保證供水壓力穩(wěn)定的同時(shí)具有較好的動(dòng)態(tài)性。

3 經(jīng)濟(jì)效益分析

1）通過對(duì)設(shè)備增設(shè)變頻器，設(shè)備電流量平均降低30%左右，節(jié)約電能效果明顯，增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2）選煤廠針對(duì)生產(chǎn)各個(gè)系統(tǒng)的不同特點(diǎn)，添加配套的變頻器，充分提高了選煤廠對(duì)所洗原煤的適應(yīng)性及各個(gè)系統(tǒng)中機(jī)械設(shè)備的性能，減輕了原煤洗選過程中對(duì)設(shè)備的磨損，減少設(shè)備的維修量，延長(zhǎng)其使用壽命，增強(qiáng)了生產(chǎn)系統(tǒng)中設(shè)備的穩(wěn)定性，保證了成品煤產(chǎn)量的穩(wěn)定。

4 結(jié)語

自變頻器在該選煤廠使用一年多來，不僅保證生產(chǎn)過程中各設(shè)備性能對(duì)不同煤質(zhì)的適應(yīng)性，滿足了選煤生產(chǎn)整體工藝的要求，提高了整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性，而且在保證產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量、延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命及節(jié)約電能等方面發(fā)揮了重大的作用，大大提高了選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益。但是由于變頻器的工作環(huán)境粉塵大，濕度大，且隨著變頻器構(gòu)件的老化，在工作過程中會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)不能正常啟動(dòng)、散熱效果不好等問題，為保證其運(yùn)行的穩(wěn)定性，需要專業(yè)人員對(duì)其定期檢查、維護(hù)。