矿井主排水泵及空气压缩机躲峰填谷节能效果分析.pdf

总第 1 2 9期 d o i ： 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 5— 2 7 9 8 ． 2 0 1 0 ． 0 7 ． 0 4 1 矿 井 主排水 泵及 空 气压缩机躲峰 填谷 节能效果分析 高桂梅 ( 龙煤集 团鹤 岗分公 司 新陆煤 矿 ， 黑龙江 鹤 岗 1 5 4 1 0 0 ) 摘要： 以龙煤集团鹤岗分公司新陆煤矿的实际用电情况为依据， 说明矿山主排水泵及空气压缩机躲峰填 谷的具体办法及效果， 以及对老旧设备的改造等 ， 阐述其降低矿山能源性支出的本质原因。 关键词 ： 主排水泵 ； 压风机 ；躲峰填谷 ； 节能 中图分类号 ： T D 4 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 5 — 2 7 9 8 ( 2 0 1 0 】 0 7 — 0 0 9 9 ． 0 2 随着煤矿机械化程度 的不断提高 ， 煤矿的 电力 消耗也大幅度增加 ， 吨煤成本也在逐步上升 ， 为了降 低成本 ， 提高效益 ， 除 了在材料人员上下功夫外 ， 必 须在降低 电费支出上精打细算。煤矿生产中用电大 户主要集 中在煤矿大型设备上 ， 如主通风机 、 空气压 缩机 ( 简称 空压机 ， 也称压风 机) 、 主排水泵等。它 们的用电量约 占全矿用 电量的 5 0 ％以上 。因此 ， 只 要抓好煤矿大型设备 的耗用电量 ， 就能使煤矿的电 力支出大幅度下降。 煤炭属地下开采 ， 必须将井下 的地下水 和地 面 流入井下的水排到地面 ， 才能给井下 的工作人 员和 煤炭开采创造出良好 的空间环境 ， 这就需要 主排水 泵将水排到地面。而主通风机是为井下工作人员提 供充足的氧气 ， 并冲淡井下的瓦斯等有 害气体 ， 以及 煤尘和岩尘等。由于井下的瓦斯和一氧化碳遇火或 一 定的温度会引起燃烧或爆炸 ， 而 电气设备在 出现 故障后会出现火花而引起爆 炸， 所 以压缩空气是井 下最好 的动力能源 ， 大力发展风动工具是煤炭行业 的发展方向 ， 空气压缩机就是产生压缩空气的设备 。 由此可见 ， 加强对压风机 、 水泵和通风机的用电 管理 ， 科学有效的分配电能， 对矿 山的节能降耗 、 安 全高效稳定发展具有长远意义。 1 采取措施及预期效果 为了节能降耗 ， 新 陆矿采取 了多种措施加 强用 电管理和设备管理 ， 从技术和管理上降低成本。 1 ． 1 在大型设备管理上 1 ) 在对排水设备的技术管理上 ， 加强对 井下 水仓的管理 ， 定期组织人员对井下水仓进行清理 ， 使 井下水仓的有效容水达到设计容积。并增加了二道 水仓入水 口过滤篦子 ， 安设 了离 心水 、 煤岩粉 分离 器 ， 减少了进入水仓的煤岩粉 ， 延长了水仓储水和使 用寿命 。为了进一步增加水仓储水能力 ， 将泵房内 水泵的水笼头合理下延 ， 降低了水仓最低水位的位 置 ， 为后面的躲峰填谷提供 了有力保证。同时， 由于 降低了水仓 中水的杂质 ， 减少了水泵摩损 ， 延长了水 泵服务年限， 降低了维 护费用。加强对水泵维护和 保养 ， 定 期对 水 泵 性能 进 行测 试 ， 发 现效 率 低 于 0 ． 5 k W h ／ ( t 1 0 0 m) 电耗及时处理 ， 保证水 泵在 高 效率上 运 行 。 2 ) 在主通风机技术管理上 ， 改造原来高耗能 低效率的 7 0 B 2通风机 ， 更新成高效低耗的 B D K型 对旋通风机 ， 这种通风机新陆矿通风 系统在改造评 估时测算 ， B D K对旋通风机运行一 年相对于 7 0 B 2 通风机所节省的电力支 出就可买一 台新 B D K对旋 通风机。在通风机使用上 ， 为了提 高通风机效 率就 必须降低风阻 ， 所 以我矿在保证井下风 门和巷道断 面的情况下加大对入 风井风阻 的管理 ， 增大了入风 口面积 ， 先扩大了副井入风面积 ， 后又将原不是人风 井的主井改造成人风井 ， 为其引入热风炉的热风 ， 这 样不但保证 了人井空气温度不低 于 7 c 【 = ， 而且使通 风井的风阻降低了 1 9 6 P a 。因为我矿按国家以风定 产的要求 ， 增加 了近 4 0 0 0 m ／ mi n的通风量 ， 而电 力支出没有明显增加 。 3 ) 在压风机的技术管理上 ， 改造 了原来活塞 式空气压缩 机 ( 7 L一1 0 0 ／ 8 ， L 8—6 0 ／ 8 ， 5 L一4 0 ／ 8 ) ， 引进 了9台北京复盛产 的双螺杆式空压机和 2台变 频空压机 ， 这单是从 比功率上就相差 约 3 k W 1 1 ／ ( 1 1 3 mi n ) 。另外我矿率先在全公 司安装 了变频空 气压缩机 ， 它可以根据风压来调节电机的频率 ， 同时 收稿 日期 ： 2 0 1 0 -0 3 — 1 8 作者简介 ： 高桂梅 ( 1 9 6 2一) ， 女 ， 安徽灵壁人 ， 工程师 ， 从事 机电技术 工作 。 9 9 2 0 1 0年7月 高桂梅： 矿井主排水泵及空气压缩机躲峰填谷节能效果分析 第1 9舂弟7 期 安装了主控柜 ， 对所有压风机进行集中控制 ， 在主控 柜程序设定 了按时间段 自动调整风压 ， 区分 了峰时 间段和谷时间段的风压范围， 将需用高压力风压用 风单位的工作时间安排到谷时间段工作 ， 因此只需 在谷时间段将压风机的风压设置成高压力。从而降 低了电力支出， 为煤炭生产又降低了成本 。 1 ． 2 在用电管理上 新陆煤矿 自2 0 0 8年 5月份开始对全矿水泵进 行躲峰填谷用电管理 ， 取消以往水泵排水 时间随意 性 ， 固定了开泵时间， 使水泵完全按着东北电网用电 时间段的需要开停 。东北电网的用电每天分成三个 时间段： 峰时间段 ( 即每天 6 ： 3 0—1 1 ： 3 0 ， 1 7 ： O 0～ 2 1 ： 3 0其间电价为 0 ． 7 5： Y v _／k W h ) ， 谷时间段( 即： 2 2： O 0～ 5 ： O 0其间电价为 0 ． 2 5元／ k W h ) ， 剩余时 间为平时间段( 电价按 0 ． 5 k W h计算 ) 。为了 降低成本在峰时间段严禁开泵 ， 将排水时间全部安 排到谷时间段开水泵 ， 这将每千瓦时节省 0 ． 5元。 所以在峰和平时间段尽量少开或不开泵。由于各时 间段 内电价不同， 设备尽量在谷时间段 、 平时间段运 行 ， 使电费降低， 节约了成本。现在新陆煤矿全矿的 用电峰谷比从原来的 1 ． O 1降低到 0 ． 8 5 。 2 经济效果分析 计算所采集数据均为来 自新陆矿机电科提供的 实测数据。 2 ． 1 计算依据 1 ) 由于新陆矿于 2 0 0 8年 5月进行 了躲峰填 谷的用电管理 ， 数据采集为 2 0 0 8年至 2 0 0 9年躲峰 前 、 后各月实际用电量进行对 比计算。 2 ) 2 0 0 8年我矿生产格局进行了调整 ， 使峰谷 比高于 2 0 0 7年 ， 属正常情况 ， 所以本计算选取就以 2 0 0 8年 1 月至3月和 2 0 0 9年 1月至 3月躲峰前 、 后 的电量的峰谷 比为计算依据 。 3 ) 计算数据 以机 电科提供 的测量数 据作为 计算参数 ， 躲峰前 2 0 0 8年 1月至 3月份 和躲峰后 2 0 0 9年 1月至 3月份的具体数据如表 1 、 表 2 。 表 1 躲峰前的参数 1 O 0 由此可计算新陆矿改进前后各月峰谷 电量， 计 算公式为： 谷电量 ：( 月总电量 一平时间段 电量 ) ／ ( 峰谷 比 +1 ) 峰电量 ：峰谷比 谷电量 2 0 0 8年 1月 一 3月份及年总电费为 ： 1 月份电费 ：峰电量 0 ． 7 5+平 电量 0 ． 5+ 谷电量 0 ． 2 5= 1 3 1 5 5 6 0元 。 2月份电费 =峰电量 x 0 ． 7 5+ 平 电量 0 ． 5 + 谷电量 x 0 ． 2 5=1 0 6 1 5 9 1元。 3月份电费 =峰电量 0 ． 7 5+平 电量 0 ． 5 + 谷电量 0 ． 2 5=1 1 6 3 7 9 3元。 如果不进行躲峰填谷节能管理 ， 全年峰谷 比应 基本保持不变 ， 按此估计一年使用的电费约为： 躲峰前年电费 ：( 1月 一 3月份 电费总和 ) 4 = 1 4 1 6 3 7 7 5元 。 表 2 躲峰后的参数 2 0 0 9年 1 月 一 3月份及年总电费为 ： 1 月份电费 =峰电量 0 ． 7 5+平电量 0 ． 5 + 谷电量 0 ． 2 5 =8 6 6 6 1 1 元。 2月份电费 =峰 电量 0 ． 7 5+平 电量 0 ． 5 + 谷电量 X 0 ． 2 5 = 1 1 0 9 1 2 5元。 3月份电费 ：峰电量 x 0 ． 7 5+平电量 x 0 ． 5 + 谷电量 0 ． 2 5= 1 1 6 1 9 9 1元。 年 总 电 费 =( 1月 一3月 电费 总 和 )4= 1 2 5 5 0 9 0 8元 。 新陆矿于 2 0 0 8年 5月进行 了躲峰填谷节能管 理 ， 可计算全年节约电费为： 节约电量 = 躲峰前年总电费一躲峰后年总 电费 =1 4 1 6 3 7 7 5—1 2 5 5 0 9 0 8=1 6 1 2 8 6 6元 ， 约为 1 6 1万元 。 由以上计算可以看出新陆矿躲峰填谷节能改进 改造成效显著 ， 每年为国家 和企业节约 了大量电能 和成本， 为构建节约型社会作出了贡献， 成效显著， 达到了预期 目的。 [ 责任编辑： 李月成]