王昌華

(新疆煤炭設(shè)計研究院有限責任公司,新疆 烏魯木齊830091)

1 引言

隨著我國社會主義現(xiàn)代化的飛速發(fā)展,我國各行各業(yè)均得到了極大的進步。國內(nèi)政治、經(jīng)濟、文化、社會、法律等諸多環(huán)境的完善,給當代國內(nèi)企業(yè)的發(fā)展及社會的建設(shè)提供了良好的氛圍與堅實基礎(chǔ)。在這一時代背景的影響下,國內(nèi)城市現(xiàn)代化的建設(shè)逐漸增速,從而拉動了對物質(zhì)能源總體需求的提升。然而,盡管我國是能源與物資大國,但是對于一些不可再生資源的使用卻跟隨著當代能源消耗總量的增加不斷減少,當前噸煤的生產(chǎn)能耗依舊保持在較高水平,如表1。

表1 噸煤生產(chǎn)能耗情況表

為此,針對當前國內(nèi)的不可再生資源加以保護,或者對其進行更高效率的利用,將能夠在一定程度上遏制資源總量的減少,并可利用此過程提升國內(nèi)能源使用的技術(shù)研究。因此,在本文中作者將以煤礦生產(chǎn)為例,展開有利于減少生產(chǎn)過程中能源消耗的研究。

2 煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的必要性

煤礦生產(chǎn)單位作為傳統(tǒng)老工業(yè)領(lǐng)域的重點企業(yè),其在整個國民經(jīng)濟運轉(zhuǎn)中扮演著能源提供者的重要角色。然而,近年來隨著國家建設(shè)的逐漸增速,使得對能源開采與使用的總量、效率逐漸提升,給傳統(tǒng)老工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展帶來了巨大挑戰(zhàn)。煤礦生產(chǎn)單位經(jīng)歷了多年的粗放式經(jīng)濟管理模式的影響,其已經(jīng)形成了自身的供應(yīng)鏈紐帶。在整個煤礦生產(chǎn)作業(yè)過程中,通常擁有采掘、運輸、通風、排水、壓風、供熱等大量涉及到能源消耗的流程,采用粗放式管理模式將會給各流程帶來巨大的能源消耗,并且不利于日常運維零件的替換、設(shè)備的更新,從而限制了當代國內(nèi)煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域的綠色發(fā)展。工業(yè)4.0概念的提出給傳統(tǒng)老工業(yè)的變革帶來了動力與壓力,煤礦生產(chǎn)企業(yè)也同樣面臨著巨大挑戰(zhàn),其必須改變以往的發(fā)展戰(zhàn)略實現(xiàn)創(chuàng)新節(jié)能的發(fā)展。而針對煤礦生產(chǎn)的各個流程而言,可以應(yīng)用節(jié)能技術(shù),針對井下采掘設(shè)備、通風設(shè)備、運輸設(shè)備、壓風設(shè)備、鍋爐和排水設(shè)備等煤礦生產(chǎn)中高耗能裝備進行節(jié)能性改造,也可針對井下照明設(shè)備進行重新選型。因此,可以發(fā)現(xiàn),煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用具有必然性,并且也擁有廣泛應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的空間。

3 煤礦生產(chǎn)流程減少能源消耗的對策與建議

3.1 科學統(tǒng)籌,設(shè)計與應(yīng)用專門對口節(jié)能技術(shù)

為了便于研究,作者根據(jù)調(diào)查,針對某一特定煤礦生產(chǎn)單位為例,匯總了其現(xiàn)有用于煤礦加工生產(chǎn)作業(yè)的主要用能設(shè)備設(shè)備。經(jīng)過調(diào)查匯總研究后發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有煤礦企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)工藝流程中處于能源消耗高的機械設(shè)備有：井下采掘設(shè)備、通風設(shè)備、運輸設(shè)備、排水設(shè)備、壓風設(shè)備、供熱設(shè)備等。而這些機械設(shè)備的使用將會帶來巨大的能源消耗,如果不在其中應(yīng)用節(jié)能技術(shù),將會給整個企業(yè)的生產(chǎn)帶來巨大的成本消耗。為此,針對這些設(shè)備日常能源的使用,作者進行了如下節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用設(shè)計。

第一,根據(jù)當前應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)加工作業(yè)流程中的各個機械設(shè)備,首先對其投入生產(chǎn)的使用數(shù)量進行統(tǒng)計,并根據(jù)煤炭開采過程中的工藝流程,對每個環(huán)節(jié)投入使用的機械設(shè)備進行合理優(yōu)化。利依托先進的技術(shù)和節(jié)能標準化的體系,不斷研究新工藝,學習新技術(shù),對現(xiàn)有設(shè)備進行節(jié)能技術(shù)改造。同時,及時淘汰高耗能落后機電設(shè)備,還可在一定程度上增強企業(yè)總體節(jié)能意識,提升企業(yè)現(xiàn)有節(jié)能管理水平。

第二,根據(jù)當前應(yīng)用于煤礦生產(chǎn)工藝加工作業(yè)流程中的電力驅(qū)動設(shè)備總?cè)萘?可以發(fā)現(xiàn)投入生產(chǎn)中使用較多能源的設(shè)備為設(shè)備總?cè)萘俊榇?應(yīng)當針對上述設(shè)備進行專門作業(yè)技能管理。上述設(shè)備均是某一生產(chǎn)作業(yè)流程中的必須設(shè)備,但是他們的運轉(zhuǎn)時間的跨度并非應(yīng)當覆蓋整個生產(chǎn)作業(yè)時長。因此,對生產(chǎn)過程中各環(huán)節(jié)設(shè)備運轉(zhuǎn)時間時行合理配置,實現(xiàn)自動遠程控制,提高機械設(shè)備的利用效率,減少設(shè)備的無效運行時間,從而達到物盡其用的目的,減少機械設(shè)備空轉(zhuǎn)而帶來的能源消耗。

3.2 科學照明,減少照明系統(tǒng)能源消耗

照明設(shè)備在井下作業(yè)中的使用十分廣泛,其能夠為井下作業(yè)工作人員及監(jiān)控設(shè)備提供光線,從而便于日常作業(yè)的開展。然而,由于井下作業(yè)環(huán)境的特定因素,致使井下照明的總體時間及消耗將會十分巨大,如果不加以管理和技術(shù)研究,就會給煤礦生產(chǎn)企業(yè)帶來巨大的能源消耗。針對當前國內(nèi)較多煤礦生產(chǎn)企業(yè)所使用的照明設(shè)備而言,其具有著能耗大、照明范圍小等多種不利特點。為此,為了增強照明設(shè)備的節(jié)能性能,可以采用白紙光源或者是氣體放電光源而設(shè)計的燈具,從而能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)有井下作業(yè)巷道內(nèi)更為節(jié)能的照明。

3.3 科學管理,增強企業(yè)整體生產(chǎn)效能

針對煤礦生產(chǎn)企業(yè)而言,其生產(chǎn)過程中通常涉及到多個流程的作用。但是,由于煤礦生產(chǎn)作業(yè)會根據(jù)季節(jié)變化、國家政策變動等多種原因在不同時間擁有生產(chǎn)供應(yīng)總量不同的特點,從而會對現(xiàn)有生產(chǎn)機械的開工作業(yè)產(chǎn)生較大影響。為了堅持節(jié)能環(huán)保重要原則,就應(yīng)當根據(jù)煤礦企業(yè)本身所擁有的生產(chǎn)周期性特點,開展相關(guān)的研究。針對井下機械設(shè)備應(yīng)定期進行維修檢測,以防止由于部分機械功能缺失而增加能源消耗。通過更為科學的日常管理,將可實現(xiàn)現(xiàn)有企業(yè)整體生產(chǎn)效率的增強,為煤礦生產(chǎn)企業(yè)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展提供重要基礎(chǔ)與平臺。

3.4 主要耗能設(shè)備實行變頻調(diào)速

煤礦運輸設(shè)備、主能風機、排水泵及乳化液泵在煤礦也是耗能大戶,同時也是管理的薄弱環(huán)節(jié),負荷變化頻繁,額定功率附近時效率最高約為70%,有時低于50%,但配置運輸機、主能風機、排水泵及乳化液泵時,選擇功率偏大,根據(jù)運量、速度、風量、流量、壓力、轉(zhuǎn)速和功率P之間的關(guān)系,得知調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速即可大幅度調(diào)節(jié)運行功率,其節(jié)電主要是在滿足所需求的運量、速度、風量、流量、壓力,合理調(diào)節(jié)所消耗的功率,而不是依靠節(jié)流來調(diào)節(jié)。變頻調(diào)速與其他調(diào)節(jié)方法相比,不但可以保證在高效區(qū)運行,效率最高,能量損失最少,而且能根據(jù)不同的要求,柔性調(diào)節(jié)運行功率,在滿足需求的情況下,消耗功率最匹配最節(jié)省。

4 結(jié)束語

通過上文的研究可以發(fā)現(xiàn),煤礦生產(chǎn)過程中涉及到多個生產(chǎn)加工作業(yè)的環(huán)節(jié)。為了有效支撐多個環(huán)節(jié)之間的協(xié)同運作,將會產(chǎn)生大量的能源消耗。然而,對于國家總體能源儲備和日益上升的能源需求總量來說,消耗過高的能耗將會促使總體不可再生資源的迅速減少,從而給未來國家的發(fā)展帶來不利影響。因此,在對當前國內(nèi)能源消耗的總體環(huán)境進行分析基礎(chǔ)上,針對煤礦生產(chǎn)領(lǐng)域中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的必要性開展研究,最終基于上述研究提出了有利于減少各個煤礦生產(chǎn)環(huán)節(jié)中能源消耗的途徑與對策。謹此希望,能夠利用上文的研究,為國內(nèi)煤礦生產(chǎn)能源消耗的減少做出貢獻,并利用這一研究有效提升國內(nèi)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展,從而為我國煤礦生產(chǎn)朝著綠色生態(tài)方向發(fā)展的目的平添助力。

[1]高彥成,侯玉強,夏松.煤礦企業(yè)節(jié)能潛力分析及節(jié)能措施[J].煤礦現(xiàn)代化,2010,(01).

[2]李茂龍,韓?？?管振翔等.煤礦企業(yè)節(jié)能降耗的探索[J].礦山機械,2010,(10).