太工天成煤礦通風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)

工況現(xiàn)狀：

        礦巷道用的通風(fēng)系統(tǒng)，在煤礦的安全生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。礦井中空氣的瓦斯?jié)舛攘浚c巷道的通風(fēng)是否順暢，風(fēng)量的足否都有著直接關(guān)系，一旦通風(fēng)不暢，瓦斯?jié)舛壬叩揭欢ǔ潭?，即會出現(xiàn)危險(xiǎn)，造成重大事故，危及礦工的生命安全。

        隨著開采及掘進(jìn)的不斷延伸，巷道延長，所需的風(fēng)量也將不斷增加，風(fēng)機(jī)所用功率也將加大。四季的交替，冷熱的變化，所需的風(fēng)量也需不斷調(diào)節(jié)，但煤礦原根據(jù)反風(fēng)及開采后期運(yùn)行工況所設(shè)計(jì)的通風(fēng)機(jī)及拖動的電動機(jī)的功率，通常遠(yuǎn)大于煤礦正常生產(chǎn)所需的運(yùn)行功率。

        傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)流量的設(shè)計(jì)均以最大風(fēng)量來設(shè)計(jì)，其調(diào)整方式采用擋板、葉輪葉片角度、風(fēng)門、啟停電機(jī)等方式控制，無法形成閉環(huán)回路控制，也較不考慮省電觀念。電氣控制采用直接或Y-Δ起動，無法具有軟起動的功能，機(jī)械沖擊大，傳動系統(tǒng)壽命短，震動及噪音較大，需要的電源容量大，功率因數(shù)較低等是其主要的問題點(diǎn)。

        隨著變頻技術(shù)的日益成熟，為風(fēng)機(jī)的節(jié)能提供了可靠的技術(shù)條件和保證。采用變頻調(diào)速，改變風(fēng)機(jī)電動機(jī)的輸入頻率從而改變電動機(jī)、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)節(jié)空氣流量的目的，既滿足生產(chǎn)工藝變化的要求，又節(jié)省電能，是一舉多得的最佳舉措。

        因此在煤礦大中型通風(fēng)機(jī)設(shè)備上，推廣節(jié)能技術(shù)，取代調(diào)整葉輪葉片調(diào)節(jié)方式，使通風(fēng)機(jī)始終處于科學(xué)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，提高企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，具有十分重要意義。



問題的提出：

        通風(fēng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，針對礦井實(shí)際的風(fēng)量需求，采用調(diào)節(jié)前導(dǎo)器角度和調(diào)節(jié)垂直風(fēng)門開啟度實(shí)現(xiàn)風(fēng)量調(diào)整。與最佳工況運(yùn)行相比，整個(gè)風(fēng)機(jī)和電動機(jī)系統(tǒng)處于低效率運(yùn)行狀態(tài)，存在“大馬拉小車”的問題，即使在礦井生產(chǎn)后期，風(fēng)機(jī)的電動機(jī)仍能滿足后期通風(fēng)的需求，由此，電能浪費(fèi)十分嚴(yán)重。風(fēng)機(jī)電動機(jī)起動電流很大，對電網(wǎng)沖擊嚴(yán)重。

        在正常生產(chǎn)過程中以及采煤斷面的加深和延長，對風(fēng)量和風(fēng)壓有著不同的要求，而對風(fēng)量的不同需求，一般是通過人工改變風(fēng)門的開啟度或者改變風(fēng)機(jī)的扇葉角度來實(shí)現(xiàn)的，勞動強(qiáng)度大，風(fēng)量調(diào)控不便，設(shè)備維修工作量大。



控制方式：

        通過變頻器、智能控制調(diào)節(jié)器等構(gòu)成風(fēng)機(jī)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，根據(jù)負(fù)載輕重自動調(diào)整風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率，排除了人為操作錯(cuò)誤的因素。這種方法在社會上已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，已經(jīng)證實(shí)是切實(shí)可行的高效節(jié)能方法。

        本智能控制系統(tǒng)本著“投資少、見效快”的原則，首先恢復(fù)風(fēng)機(jī)葉片數(shù)量，將葉片調(diào)整到最佳工作角度，使風(fēng)機(jī)工作在最佳狀態(tài)；利用變頻器變頻調(diào)速功能，根據(jù)生產(chǎn)對風(fēng)量和風(fēng)壓的要求，自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量，使風(fēng)機(jī)獲得最大的節(jié)能效果；同時(shí)變頻器具有軟起動功能，可根據(jù)實(shí)際情況，設(shè)定相應(yīng)的起動時(shí)間，以減少直接起動所產(chǎn)生的大的沖擊電流。

        本智能控制系統(tǒng)與原有系統(tǒng)互為備份，當(dāng)本系統(tǒng)出現(xiàn)故障會自動切換到原有系統(tǒng)上，確保系統(tǒng)運(yùn)行無任何風(fēng)險(xiǎn)；另又加了檢測傳感器，確保所有操作準(zhǔn)確可靠執(zhí)行；從安全角度上，更加可靠。


系統(tǒng)特點(diǎn)：

安全性高

第一、安裝時(shí)，采取與現(xiàn)場原有啟動柜“電氣互鎖”的方案；原有啟動柜做為備用機(jī)，兩機(jī)之間可以相互轉(zhuǎn)換。

第二、本產(chǎn)品選用最先進(jìn)的專用變頻驅(qū)動單元，法國施耐德低壓電器；采用最先進(jìn)的可編程技術(shù)和最簡捷的操作方法；通過自主開發(fā)的計(jì)算機(jī)模糊控制軟件，適時(shí)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速；并對電機(jī)具有過載、過壓、欠壓、缺相、短路等保護(hù)功能。這樣不但提高了節(jié)電率，而且減少了電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音、減少了電機(jī)發(fā)熱，延長了電機(jī)的使用壽命。

第三、設(shè)備內(nèi)部除自動保護(hù)等功能齊全外，特殊情況下節(jié)電設(shè)備需保養(yǎng)維修時(shí)，可以隨時(shí)啟動備用機(jī)。

第四、節(jié)電設(shè)備使用壽命可長達(dá)15年。

節(jié)電率高

目前，國內(nèi)外節(jié)電技術(shù)多為變頻調(diào)速、電抗穩(wěn)流、平衡電壓、諧波治理、降壓等節(jié)電技術(shù)，利用變頻調(diào)節(jié)及調(diào)制電壓進(jìn)行節(jié)電，節(jié)電率一般在10%－20%左右；對于三相異步電動機(jī)而言，采用變頻調(diào)速技術(shù)是目前比較好的節(jié)能方式，但是由于節(jié)電率相對低。我公司根據(jù)當(dāng)今用電現(xiàn)狀自主開發(fā)的具有獨(dú)立知識產(chǎn)權(quán)的計(jì)算機(jī)模糊控制軟件與專用變頻器相結(jié)合，研制生產(chǎn)的智能化節(jié)電設(shè)備沖破了動力節(jié)電率較低的技術(shù)瓶頸，使變頻調(diào)速、諧波治理、動態(tài)跟蹤、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、智能化管理等多種模式有機(jī)的結(jié)合在一起，提高了系統(tǒng)的自動化性能及監(jiān)控、管理能力。利用自主開發(fā)的專利軟件，通過計(jì)算機(jī)模糊運(yùn)算，適時(shí)發(fā)出PID控制指令，改變變頻器的運(yùn)行曲線，提高變頻器的軟件性能，有效的提高了節(jié)電率，使節(jié)電率在原來的基礎(chǔ)大大提高，節(jié)電率可達(dá)40%－60%。

軟啟動，減小啟動電流對電網(wǎng)的沖擊

一般電機(jī)啟動電流是額定電流的4—7倍，而智能化節(jié)電系統(tǒng)能使電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動，啟動電流小于正常電流，工作平穩(wěn)，同時(shí)保護(hù)設(shè)備，延長電機(jī)使用壽命，還可以替代降壓啟動電阻、自耦變壓器等耗電設(shè)備。

系統(tǒng)干擾小，運(yùn)行安全可靠。

一般節(jié)電產(chǎn)品運(yùn)行電壓不穩(wěn)定，運(yùn)行諧波干擾大，缺少安全保護(hù)功能。節(jié)電設(shè)備不但保護(hù)功能齊全外，在特殊情況下出現(xiàn)故障可自動轉(zhuǎn)換工頻，確保不會影響設(shè)備的使用，而且能把電源電壓穩(wěn)定在380V運(yùn)行，諧波干擾率不高于7%，而國家對諧波干擾率要求不高于15%，在運(yùn)行時(shí)不會影響其它儀器、儀表的正常運(yùn)行。

自動化功能強(qiáng)大，設(shè)備的運(yùn)行噪聲，使用壽命長。

節(jié)電設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控、管理功能屬國內(nèi)外首創(chuàng)。其具有較強(qiáng)的組網(wǎng)能力，有RS485 接口、PC連接，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制；利于集中控制管理,布線簡潔、運(yùn)行可靠；用戶選擇范圍廣；組建系統(tǒng)靈活，簡便。



技術(shù)參數(shù)：

輸入電源電壓：三相AC380V－480V　±10％

輸出電源頻率：0Hz—650Hz

環(huán)境安裝要求：室內(nèi)安裝，海拔1000m以下，溫度0－40℃,濕度≤90%,無塵埃,無強(qiáng)烈振動，無凝露，無腐蝕性氣體。

功率范圍：7.5－630KW

間歇過載能力：115％持續(xù)時(shí)間1min

操作方式：手動、自動

冷卻方式，強(qiáng)制風(fēng)冷

控制柜防護(hù)等級：IP21