港口皮带机传输系统节能的实现与技术分析

韩亮

（唐山曹妃甸实业港务有限公司，河北 唐山 063200）

科学技术发展的同时，皮带机逐渐应用到港口传输中，帮助港口减轻人力传输压力，同时也提升了港口传输的效率，为其创造更多经济效益。皮带机传输方面存在一些不足。要改进港口皮带机传输系统能源过度消耗、系统效率低下以及传输资本增加等问题，实现港口皮带机传输系统节能是当前关注的焦点。

1 港口皮带机传输系统重要性

实现港口皮带机传输系统节能，必须掌握港口皮带机传输系统的细节，正视其对港口发展与必须节能处理的意义。港口是运输的主要途径之一，港口传输涉及种类众多，并且数量庞大，尤其是煤炭、矿石等，都是以散货堆场的方式传输。皮带机正常传输至少由两台电机的支持，但是电机运行会消耗大量电能，一直困扰着皮带机传输节能发展。皮带机传输帮助港口真正发挥出其交通枢纽的作用，并且可以实现铁矿石、集装箱、粮食以及煤炭等统筹运输，尤其是当前已经建立专门煤炭、集装箱运输系统，也推动了港口传输的进步。港口传输中皮带机系统非常重要，但是现在存在很多问题，尤其是皮带机传输时间不固定，大部分处于空载状态，或者货物较少，传输效率低下，电动机在传输期间一直处于运行状态，电能消耗不会因为传输货物减少而降低，所以整体上电动机电能消耗大，系统功率一直处于低下状态，能量损耗严重。节能减排作为全世界关注的焦点，皮带机传输也着手探索节能措施，皮带机传输的节能处理不仅帮助港口科学控制传输成本，同时也节省很多能源，提升港口传输的竞争力与工作效率，对港口传输发展非常关键。

2 港口皮带机传输系统

港口传输发展中，皮带机传输系统主要包含四个组成系统：现场级、控制级、监控级、管理级。这些系统组成帮助皮带机实现集中操作与传输，同时分等级管理系统，分而自治的形式提高了管理质量。

现场级：所谓现场级即针对皮带机传输的控制方面，港口传输过程中必须对现场时刻控制，尤其是电动机等电能设备附近。皮带机传输需要电气控制系统的支持，同时还要依靠电动机的驱动系统以及皮带机自身的输送系统。现场级电气控制以控制器（PLC）作为核心，控制逻辑运行系统，从而实现现场级的控制。驱动系统的控制，分别从鼠笼式三相异步电动机、皮带机的减速器以及传输祸合器着手。皮带机输送期间，输送带是输送载体，滚筒与拉紧装置等是辅助主体。

控制级：对于控制级系统需要运行员的正确操作，以操作站为中心，积极与计算统计站、工程师站等协作，将皮带机传输设备安装至控制室。皮带机系统设备作为港口主要传输设备，具备分布广泛、设备多样以及距离远等特点，同时可以实现实时传输。皮带机运输中细节监控非常重要，利用监控系统对其全方面、多角度、五位一体监控。根据不同控制点展开级别控制，保证传输链正常传输。皮带机的每条传输皮带都具备独立监控系统，同时也是组成现场监控级的关键。皮带拥有自动开关机功能，这些功能的执行都是以控制分站操作，尤其是现场皮带传输的驱动，电气设备运行等。监控级控制系统中，所有控制点都会连接双绞线，将双绞线共同连接在总线上，便于主控计算机的监控与控制，通过分层监控、系统管理的方式，确保皮带机的正常传输。

管理级：港口的管理者是管理级的执行单位，主要是对不同港口皮带机传输情况不定期检测，并且统计历史数据，将历史数据与实时数据对比分析等，为管理者提供更多管理帮助。

皮带机传输特点明显，传输负载量非常大，同时性能参数理想，可以实现港口的宽带化与高速化传输，并且长度也在不断增加。扩大港口装机容量，科学划分皮带机的输送机类型，取料、堆料等分类管理，当然能耗大、资金多等还需要进一步完善。

3 港口皮带机传输系统节能技术

港口皮带机传输系统的运行，为港口传输发展带来更多机遇。但是在APEC会议召开之后，针对皮带机传输耗能问题重新思考，需要渗透更多节能技术，帮助皮带机节省能源，为可持续发展奠定基础。

3.1 振动给料器、流量控制器

皮带机传输期间需要不断给料，并且传输流量逐渐增加。尤其是煤炭运输过程中，皮带机传输系统经常出现煤炭分布不均的现象，造成煤炭传输期间负载平均值不稳定，驱动器消耗的能量忽高忽低。对于这方面需要在皮带机传输设备上增加振动给料器、流量控制器，帮助皮带传输，科学控制传输流量。在煤炭传输期间，以振动给料器为其增添煤炭，控制好煤炭重量，并且保证给料的及时与连续，这样翻车机房的能耗会更加均匀，同时也会均衡应用电能。当然皮带传输沿线也需要控制好煤炭均匀量，这就需要自动控制技术，对传输带上的煤炭流量及时控制。要系统控制流量，紧密与监控级相联系，监控皮带机传输的现场作业，确保传输到终点翻缷或者取料等量值均衡。打造良性循环控制系统，保证与监控系统汇集成运输链条，确保运行链条的稳定性，合理降低皮带机传输能量消耗，智能化监控模式进一步提升出皮带机传输效率。

3.2 智能电机运行技术

电机运行是支撑皮带机传输正常工作的主要动力，同时也是能耗控制的关键。皮带机传输系统节能的同时，必须提高对电机的重视，以适当手段减少电机运行能耗，为电机运行增添智能化技术，为皮带机传输系统节能提供更多条件。港口运输期间，皮带机驱动系统至少需要两台以上的电机，尤其是大型港口传输作业。皮带机传输系统节能技术与智能电机运行技术相结合，帮助电机控制运行功率，并且为大型港口皮带机传输提供更多驱动力。港口皮带机传输作业过程中，因为传输运行不可避免会遇到一些摩擦或者剐蹭等，导致皮带机受到损坏，其承载负荷也会随之减小，并且很多皮带机传输经常出现空载现象，即便多台电机共同驱动，但是空载并没有任何收获，因为电机运行效率也随之降低。以增减电机技术为基础，利用电机运行期间的负荷变化，控制电机运行数量，保证电机运行功率能够一直与运行负载相匹配，实现皮带机传输最优化。皮带机传输取料过程中，电机做好准备工作，取料结束马上停止运行，一旦皮带机处于空载状态，及时减少电动机的运行，从而达到皮带机传输系统节能的目的。

3.3 皮带机传输电压控制技术

皮带机传输期间，电机通过电压作用驱动其运行。通过对电机学方面的了解能够知道，电机运行过程中运行效率以及功率因数都是通过电机最佳负载实现。电机负荷满载运行，电机运行功率也会发生变化，主要表现为因数增加，电压运行中电流出现滞后，同时相位角也会逐渐减小。电机运行功率因数的变化，与电机负载率变化有直接关系，负载率下降、电机功率因数下降。皮带机一旦出现空载现象，电机的功率将会下降，同时无功功率增加，电机便会损耗大量电能。电压控制技术，及时控制电机功率变化，协调电机与功率因数之间的关系，从电机接入端口的电压，控制负载电流变化，确保皮带机的正常传输。

3.4 电机运行增减技术

皮带机传输的主要驱动力，电机在运行过程中也需要加入增减技术，有效控制电机运行，实现节能、环保。增减电机运行技术在科学技术发展下已经逐渐成熟，并且当前应用范围广泛。增减电机运行技术，比较适合系统性的驱动装置，以承载负荷变化，自动投入运行，同时还需要与上述自动控制相结合，自主控制电机运行数量。较大码头港口非常需要这种技术，尤其是煤炭运输期间，很好的控制空载现象，改造驱动作业形式，实现节能目的。

4 港口皮带机传输节能启示

港口皮带机传输系统节能技术的研究，为港口节能发展创造更好的平台，同时也升级了港口皮带机传输功能，提升传输效率。煤炭、矿石等资源都必须以皮带机传输形式实现，节能技术节省更多传输成本，以系统链条的方式实现连续、循环传输，并且控制能源消耗，为港口获得更多传输效益。

5 结语

综上所述，生态节能理念的贯彻落实，港口皮带机传输系统必须渗透节能技术，全面对节能技术分析，发现其帮助港口实现了资源节约以及可持续发展的同时，更为我国运输业发展创造良好的条件，为港口运输的科学化、现代化、信息化发展奠定基础。