楊國偉

摘 要：文章介紹了神東煤炭集團(tuán)洗選中心大柳塔選煤廠和哈拉溝選煤廠主運(yùn)膠帶機(jī)通過變頻器實現(xiàn)膠帶機(jī)根據(jù)煤量大小和變頻器擴(kuò)展功能的應(yīng)用兩種方式來自動調(diào)速，以達(dá)到節(jié)能降耗、減少電網(wǎng)沖擊，降低設(shè)備損耗和故障、延長壽命的目的。

關(guān)鍵詞：膠帶機(jī)；變頻器；自動調(diào)速

引言

隨著高產(chǎn)高效選煤廠的發(fā)展，大功率膠帶機(jī)在選煤廠已經(jīng)成為主運(yùn)設(shè)備，選煤廠的膠帶機(jī)所占的能耗比例較高，如果膠帶機(jī)長期處于空載運(yùn)行或輕載運(yùn)行，都會造成電能的浪費，設(shè)備的損耗，其節(jié)能降耗的潛力巨大。目前國內(nèi)各選煤廠將變頻技術(shù)主要應(yīng)用在各類泵上，通過泵的壓力和液位來對變頻器的頻率進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。國內(nèi)雖有部分選煤廠應(yīng)用變頻技術(shù)，但膠帶機(jī)應(yīng)用的較少。目前膠帶機(jī)的變頻系統(tǒng)主要是解決軟啟動的問題，只是在煤量較少時可以人工在上位畫面設(shè)定膠帶機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，不能實現(xiàn)自動調(diào)頻，不能發(fā)揮變頻系統(tǒng)性能和優(yōu)勢。文章就自動變頻膠帶機(jī)在選煤廠應(yīng)用作簡要介紹。

1 神東煤炭集團(tuán)大柳塔選煤廠膠帶機(jī)自動變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用

由于選煤廠的系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備選型都留有足夠的余量，難免在生產(chǎn)過程中有大馬拉小車的現(xiàn)象，（一般達(dá)不到設(shè)計小時量）或者在生產(chǎn)過程中發(fā)生一些故障，這樣就導(dǎo)致原煤膠帶機(jī)的負(fù)荷有可能發(fā)生變化，以及全系統(tǒng)起車時間較長，導(dǎo)致一些膠帶機(jī)全速運(yùn)轉(zhuǎn)，造成電能的浪費，所以說隨時來調(diào)整膠帶機(jī)的運(yùn)行速度意義重大。此次膠帶機(jī)變頻器自動調(diào)速我們采用兩種途徑實現(xiàn)：一是通過膠帶機(jī)小時量來控制膠帶機(jī)的轉(zhuǎn)速；二是通過在變頻器上增加擴(kuò)展板，利用擴(kuò)展板的功能然后調(diào)節(jié)膠帶機(jī)的轉(zhuǎn)速。

1.1 自動調(diào)速實現(xiàn)途徑一（依靠膠帶機(jī)小時量控制膠帶機(jī)變頻器的轉(zhuǎn)速）

大柳塔選煤廠802原煤膠帶機(jī)設(shè)計小時量3000t/h，實際生產(chǎn)最大量是2700t/h，我們設(shè)計在802膠帶機(jī)中部加一套江蘇賽摩皮帶秤裝置，該裝置秤架子長為4.8米，安裝兩組稱重傳感器，以及一個測速滾筒和測速傳感器。通過膠帶機(jī)小時量的大小來自動調(diào)整變頻器所帶電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

1.2 設(shè)備配置以及帶速設(shè)定

大柳塔選煤廠802原煤膠帶機(jī)帶速設(shè)定：802的煤量在1000t/h以下變頻器運(yùn)行頻率為35Hz；802的煤量在1000t/h以上變頻器運(yùn)行頻率為40Hz；802的煤量在1500t/h以上變頻器運(yùn)行頻率為43Hz；802的煤量在2000t/h以上變頻器運(yùn)行頻率為45Hz；802的煤量在2500t/h以上變頻器運(yùn)行頻率為50Hz；煤量判定持續(xù)3分鐘。802停車后（正常停車和故障停車），變頻器自動設(shè)置為50Hz啟動，再次起車運(yùn)行3分鐘后按照802皮帶秤的小時量進(jìn)行自動變頻，電流大于55A持續(xù)且持續(xù)20秒以上（電機(jī)的額定電流58.7A）時，變頻器將以50Hz運(yùn)行。

1.3 自動調(diào)速實現(xiàn)途徑二（通過在變頻器增加擴(kuò)展板，利用擴(kuò)展板的功能來調(diào)節(jié)膠帶機(jī)的轉(zhuǎn)速）

我們通過研究施耐德和ABB低壓變頻器，發(fā)現(xiàn)可以通過增加擴(kuò)展板，利用擴(kuò)展板的功能返回PLC高、低力矩報警，通過程序來實現(xiàn)膠帶機(jī)轉(zhuǎn)速的自動調(diào)節(jié)。每個擴(kuò)展板都有兩組開關(guān)量節(jié)點，這兩組節(jié)點都可以在變頻器參數(shù)中設(shè)定自身需要實現(xiàn)的功能，我們將其中一組設(shè)為高力矩報警，另外一組設(shè)定為低力矩報警，報警值在變頻器菜單中同樣也可以設(shè)定，具體設(shè)定多大值，要通過數(shù)據(jù)采集方可設(shè)定，確保膠帶機(jī)在空載、輕載以及重載時電機(jī)轉(zhuǎn)速及時變化，保證安全生產(chǎn)。

1.4 設(shè)備配置以及帶速設(shè)定

設(shè)置配置：如表2所示。

以哈拉溝選煤廠五條膠帶機(jī)為例，現(xiàn)場返回高電流報警，低電流報警兩個開關(guān)量點。在集控畫面上實現(xiàn)手動、自動調(diào)頻切換。當(dāng)高低電流無返回時，變頻器運(yùn)行頻率為40Hz。當(dāng)?shù)碗娏鲌缶瘯r，延時20秒，變頻器運(yùn)行頻率為35Hz。變頻器在35Hz運(yùn)行的情況下，如果有高電流報警，延時20秒變頻器的運(yùn)行頻率變?yōu)?0Hz。變頻器在40Hz運(yùn)行的情況下，如果有高電流報警，延時20秒變則運(yùn)行頻率變?yōu)?5Hz。變頻器在45Hz運(yùn)行的情況下，如果有高電流報警，延時20秒變頻器的運(yùn)行頻率變?yōu)?0Hz。變頻器在50Hz運(yùn)行的情況下，如果高電流報警消失，延時20秒變頻器的運(yùn)行頻率變?yōu)?5Hz。變頻器在45Hz運(yùn)行的情況下，如果高電流報警消失，延時20秒變頻器的運(yùn)行頻率變?yōu)?0Hz。設(shè)備在啟車時先以50Hz運(yùn)行5分鐘。在變頻器電流大于137A（以501為例，其額定電流未137A，此值可以在上位畫面上進(jìn)行修改）時，延時10秒變頻器的頻率變?yōu)?0Hz運(yùn)行。

2 變頻自動調(diào)速效果

2.1 大柳塔選煤廠802膠帶機(jī)變頻調(diào)速效果

根據(jù)上表我們看出大柳塔選煤廠802膠帶機(jī)通過自動調(diào)頻后的經(jīng)濟(jì)效益不錯，一年至少可以節(jié)約資金19440元。

2.2 哈拉溝選煤廠651、801、501、502和601膠帶機(jī)變頻自動調(diào)速效果

節(jié)能效果如表6所示。

根據(jù)表6我們看出哈拉溝選煤廠651、801、501、502、601膠帶機(jī)通過自動調(diào)頻后的經(jīng)濟(jì)效益不錯，一年至少可以節(jié)約資金204899元。

3 結(jié)束語

自動調(diào)頻相對其它軟啟動方式和手動調(diào)速膠帶機(jī)，電能的消耗明顯降低，設(shè)備磨損減少，備件消耗降低、設(shè)備使用壽命延長。在大力發(fā)展節(jié)能環(huán)保的今天，推廣膠帶機(jī)自動調(diào)頻具有深遠(yuǎn)的意義。尤其是對于神東煤炭集團(tuán)的千萬噸選煤廠來說自動變頻意義更加重大，自動變頻不僅可以節(jié)約資金，還能減少維護(hù)量，減少勞動力等等，讓我們向著節(jié)能降耗的方向前進(jìn)。

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