许厂煤矿副井绞车运行方式优化的研究与应用

杨记根 张显义 苗世壮(济宁市高新区许厂煤矿,山东济宁 272000)



许厂煤矿副井绞车运行方式优化的研究与应用

杨记根 张显义 苗世壮
(济宁市高新区许厂煤矿,山东济宁 272000)

【摘 要】生产成本是企业之间竞争的决定因素。在确保安全、保证质量下千方百计降低生产成本是企业在竞争中生存的重锤法宝,煤炭行业也不例外。许厂煤矿副井绞车JKMD3.5×4(Z)型多绳摩擦式直流绞车,通过优化绞车励磁方式和优化绞车风冷系统运行方式不但节约大量电能,而且降低设备损耗、延长设备使用寿命。

【关键词】直流绞车 励磁方式 风冷

【Abstract】The production cost is the deciding factor of competition between enterprises.In ensuring the safety, ensuring the quality of everything possible to reduce the production costs of enterprises in the competition to survive magic hammer, the coal industry is no exception.Xuchang Coal Mine Hoisting JKMD3.5 × 4 (Z) type multi-rope friction DC winch, winch by optimizing the excitation mode and optimize the winch air cooling system operating mode not only saves a lot of power, but also reduces equipment wear and tear, extended equipment life.

【Keywords】DC winch; excitation mode; air-cooled

1 许厂煤矿副井绞车运行方式优化的背景

许厂煤矿副井绞车为上海冶金矿山机械厂生产的JKMD3.5× 4(Z)型多绳摩擦式直流绞车。绞车的励磁方式为全天恒磁，副井绞车励磁电流216A，励磁电压110V。副井绞车电机冷却方式为全天强制风冷，冷却风机电机为45KW。许厂煤矿副井绞车平均每天提升量200勾左右，每勾提升时间平均约2分钟。副井绞车每天运行时间约7个小时，也就是说副井绞车每天3分之2的时间处在停运状态。副井绞车全天恒磁和绞车电机全天强制冷风，绞车恒磁能量和电机冷却风机能量属于无功负荷，不仅浪费电能而且加快设备老化。

2 许厂煤矿副井绞车运行方式优化的主要内容

2.1 副井绞车励磁方式优化方案

副井绞车停车时:副井绞车罐笼到停车位置，绞车停车后，励磁电流由原来的216A降到45A作为下次启动时准备励磁电流。停车后无提升任务，副井井口信号工发停车信号后延时2s副井绞车励磁电流由45A将到0A。副井绞车开车时:信号工发出开车信号后，副井绞车励磁电流由0A升至45A作为启动时的准备电流，当副井绞车司机推动给定手柄时励磁电流由45A升至216A。

2.2 副井绞车电机冷却风机冷却方式优化方案

图1 副井绞车励磁方式优化程序

在副井绞车房司机操作台上安装一个副井绞车电机冷却风机启动方式转换开关。冷却风机启动方式分为“手动”启动和“自动”启动。在副井绞车上位机显示器上制作副井绞车电机冷却风机的启动方式显示窗口。风机启动方式手动、自动转换时，上位机显示器上显示现副井绞车电机冷却风机的启动方式。副井绞车电机冷却风机手动启动方式:由绞车司机到副井低压配电室绞车冷却风机控制柜，手动操作绞车冷却风机的开停。风机的自动启动方式:绞车司机在操作台上按一下绞车冷却风机启动方式转换按钮，副井绞车电机冷却风机转换成自动启动模式，同时上位机显示器上显示风机控制模式由“手动”模式转为“自动”模式。风机启动动必须同时满足两个条件:绞车在停车点，绞车停车后；电机温度大于60℃。风机关闭必须同时满足两个条件:绞车在停车点，绞车停车后电机温度小于40℃。因副井绞车电机冷却风机为变频启动，考虑到变频器启动时对电能的影响，所以将冷却风机的启动和停止，设计在副井绞车停车以后。

3 许厂煤矿副井绞车运行方式优化的效益分析

(1)副井绞车励磁节约能源分析。副井绞车励磁改造前恒磁情况下励磁每天消耗电量为216A×110V/1000×24=570度。副井绞车每天提升量平均200勾，每勾用时平均2分钟。每天提升机时间为200× 2/60=6.7小时。副井绞车励磁优化后每天消耗电量为216A×110V/ 1000×6.7=159度。副井绞车励磁优化后每年节约电量为(570-159) ×365=15万度。

(2)副井绞车电机冷却风机节约能源分析。副井绞车电机冷却风机控制方式优化前为每天24小时运行。却风机功率为45KW。电机输出功率效率一般为0.75%。冷却风机控制方式优化前每天耗电量为45×0.75×24=810度。 冷却风机控制方式优化后每天开启时间平均为7小时，耗电量为 45×0.75×7=236.3度。冷却风机控制方式优化后每年可节约电量(810-236.3)×365=21万度。 副井绞车运行方式优化后每年可节约电费15+21=36万元

(3)有利于延长设备使用寿命。首先是绞车电机的寿命延长。由于励磁电流的降低，绞车电机发热量减小，减慢了绞车电机的绝缘老。其次是励磁变压器的寿命延长。由于励磁电流的降低，励磁变压器发热量减小，减慢了励磁变压器的绝缘老。再次是绞车冷却风机的寿命延长。由于绞车冷却风机开启时间大幅度降低，绞车冷却风机运转部件的磨损大幅度下降和冷却风机电机温度大幅度下降，减慢了风机转动部位的磨损速度和风机电机绝缘老化。副井绞车励磁运行方式优化后的效果见附图1所示。

作者简介:杨记根(1982—),男,许厂煤矿机电分区技术员,助理工程师职称。