王 晶

（華陽新材料科技集團(tuán)有限公司科林公司，山西 陽泉 045000）

引言

隨著能源消耗量的逐漸增大和化石燃料的逐漸枯竭，要求建設(shè)低能耗的可持續(xù)發(fā)展企業(yè)，提倡企業(yè)節(jié)能減耗。洗煤廠耗電多，特別是大負(fù)荷設(shè)備，具有很大的節(jié)能減排空間。對洗煤廠的大負(fù)荷設(shè)備進(jìn)行節(jié)能降耗技術(shù)改造在當(dāng)前階段是緊迫的，且對煤炭行業(yè)的健康發(fā)展具有重要的意義。

對于洗煤廠的整體節(jié)能降耗，翟潤文等對洗煤廠的節(jié)能降耗措施進(jìn)行了探討，通過工藝改造升級達(dá)到了節(jié)能降耗和提高經(jīng)濟(jì)效益[1]。白龍等對洗煤廠的節(jié)能降耗進(jìn)行了探討與應(yīng)用[2]。張新明等洗煤廠的分選系統(tǒng)啟停車工藝進(jìn)行改造，降低噸煤電耗3.2%[3]。李建峰等對洗煤廠的節(jié)能降耗途徑進(jìn)行了分析[4]。陽煤二礦、城郊礦等全國各地的洗煤廠都進(jìn)行了節(jié)能降耗改造[5-6]。針對洗煤廠的大負(fù)荷設(shè)備，樊虎林對洗煤廠的帶式輸送機(jī)節(jié)能降耗改造進(jìn)行了優(yōu)化分析[7]。燕建華等對加壓過濾機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造[8]。董黎明等洗煤廠工藝設(shè)備自動(dòng)化過程控制進(jìn)行改造達(dá)到了節(jié)能降耗功能[9]。

綜上所述，一系列的學(xué)者和企業(yè)對洗煤廠的節(jié)能減耗進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，對大負(fù)荷設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造也積累了相當(dāng)多的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。但每個(gè)洗煤廠用的設(shè)備、采取的工藝、組織結(jié)構(gòu)等等都有著自己的特點(diǎn)，本文的研究將為類似礦區(qū)的洗煤廠大負(fù)荷設(shè)備的節(jié)能減耗提供參考價(jià)值并促進(jìn)新景礦洗煤廠的節(jié)能減耗。

1 洗煤廠概述

陽煤集團(tuán)新景公司洗煤廠，屬礦井型選煤廠，由北京華宇工程有限公司平頂山選煤設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)洗選能力為360 萬t/a，并于1997 年10 月建成投產(chǎn)，通過近年來改擴(kuò)建工程，設(shè)計(jì)能力已上升至800萬t/a。采用全重介洗選加工工藝，全廠由原煤準(zhǔn)備篩分系統(tǒng)、塊煤重介淺槽排矸系統(tǒng)、末煤重介旋流器分選系統(tǒng)、煤泥水處理系統(tǒng)和產(chǎn)品儲運(yùn)系統(tǒng)五大系統(tǒng)組成。入選煤種為無煙煤，主要產(chǎn)品有洗中塊、洗小塊、1#噴粉煤、2#噴粉煤、4#噴粉煤、末原煤，其中主導(dǎo)產(chǎn)品1#噴粉煤因低灰、低磷、低硫、低揮發(fā)分，可磨性好等特性而遠(yuǎn)銷日本、韓國、巴西等地。

2 大負(fù)荷設(shè)備節(jié)能現(xiàn)狀及存在問題

2.1 設(shè)備損耗大

山西新景礦煤業(yè)有限責(zé)任公司洗煤廠機(jī)電設(shè)備大多采用工頻操作方式，在任何情況下大負(fù)荷設(shè)備都是以一個(gè)相同的功率進(jìn)行工作，一點(diǎn)物料時(shí)設(shè)備全速運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備空轉(zhuǎn)的情況也是經(jīng)常存在，導(dǎo)致設(shè)備磨損大，維護(hù)維修頻繁，增加了設(shè)備成本，給生產(chǎn)企業(yè)帶來了諸多困難。

2.2 電力浪費(fèi)大

設(shè)備空轉(zhuǎn)或者大馬拉小車的情況造成了大量的電力浪費(fèi)，使入選原煤的電耗居高不下，不滿足企業(yè)對節(jié)能減耗的需求。同時(shí)電力成本也是洗煤成本的一部分，從而增加了洗煤成本。

2.3 智能化不足

各生產(chǎn)系統(tǒng)啟停車時(shí)間間隔較長，導(dǎo)致系統(tǒng)啟停車時(shí)間較長。系統(tǒng)起車時(shí)設(shè)備逆著煤流方向逐臺啟動(dòng)選煤設(shè)備，給煤時(shí)所有設(shè)備都已運(yùn)轉(zhuǎn)正常。系統(tǒng)啟停車直接造成設(shè)備空載時(shí)間長，選煤生產(chǎn)控制系統(tǒng)能耗增加，電力成本增大，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間延長。

另一方面，設(shè)備運(yùn)行時(shí)的各種狀態(tài)人員不能準(zhǔn)確獲知，往往設(shè)備發(fā)生故障時(shí)才能發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題，給生產(chǎn)安全造成了大的隱患，遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制不足。

3 節(jié)能降耗技術(shù)的改造與應(yīng)用

3.1 節(jié)能裝置的應(yīng)用

為了降低生產(chǎn)成本，改善生產(chǎn)工藝，在新景煤礦洗煤廠設(shè)備運(yùn)行測試結(jié)果基礎(chǔ)上，選擇12 臺大負(fù)荷設(shè)備加裝RIE 系列工業(yè)節(jié)電裝置，如表1 所示。在保證正常生產(chǎn)前提下，實(shí)現(xiàn)設(shè)備負(fù)荷與電機(jī)轉(zhuǎn)速匹配的動(dòng)態(tài)平衡，同時(shí)通過PLC 及組態(tài)應(yīng)用于通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)工作數(shù)據(jù)與原集控系統(tǒng)的無縫搭接，遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制。

表1 新景礦洗煤廠12 臺大負(fù)荷設(shè)備節(jié)能裝置安裝情況

3.2 應(yīng)用效果分析

通過給大負(fù)荷設(shè)備加裝工業(yè)節(jié)電裝置既解決了大馬拉小車的現(xiàn)象，又達(dá)到了節(jié)能降耗的指標(biāo)，與原集控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了無縫搭接，給企業(yè)帶來了諸多的便利和幫助。以上料泵為例，實(shí)現(xiàn)了上料泵軟起軟停，延長了設(shè)備使用壽命，降低了故障率；實(shí)現(xiàn)了壓力反饋PID 控制，當(dāng)壓力達(dá)到0.8 MPa 時(shí)，工業(yè)節(jié)能裝置開始降低轉(zhuǎn)速，維持壓力在0.8 MPa～1.2 MPa 左右，當(dāng)達(dá)到設(shè)定極限壓力時(shí)自動(dòng)停車，放置了壓濾機(jī)故障或者上料泵跳閘，得到良好的節(jié)電效果；可以采集數(shù)據(jù)信號上傳集控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了集中控制、遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測、自動(dòng)控制。

4 結(jié)論

1）對新景礦洗煤廠的大負(fù)荷設(shè)備運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行了分析?，F(xiàn)有的工頻操作方式造成了設(shè)備損耗大、電力浪費(fèi)大、以及智能化水平不足。

2）通過對12 臺大負(fù)荷設(shè)備加裝節(jié)能裝置，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備負(fù)荷與電機(jī)轉(zhuǎn)速匹配的動(dòng)態(tài)平衡，以及遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制。

3）應(yīng)用取得良好效果，達(dá)到了洗煤廠節(jié)能減耗的目的，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本，并增加了企業(yè)的智能化水平。