变频器在白龙洗煤厂的应用

曹丽琴

（山西焦煤霍州煤电集团 白龙矿业公司 洗煤厂，山西 临汾031400）

白龙洗煤厂是霍州煤电白龙煤矿的配套选煤厂，经过改造后洗选能力达到3000kt／a，随着煤矿回采水平的延深，地质条件变得越来越复杂，深部断层、褶皱等构造增多，导致原煤煤质变化较大。而选煤厂所洗选的原煤来自就近煤矿，也就造成该厂单位时间的原煤入洗量及选后的精、中煤等产量存在较大的浮动，从而导致系统中的洗选设备时而出现过载，时而出现负荷不足的现象，严重影响了选煤厂的经济效益。

随着变频技术的快速发展，交流变频调速在选煤行业特别是在以重介洗煤工艺为主的选煤厂中应用日益广泛。随着煤矿原煤产量的增长，配套的选煤厂也随之改造其生产系统，设备功率较之以往大大增加。为了使各洗选设备能力充分发挥，保证生产稳定的同时节约能源，在洗选系统中特别是电机的功率比较大的设备上应用变频器来控制电机速度，对解决设备出现负荷不足的现象具有重要的意义。

1 变频器调速特点

变频器采用脉宽调制（PWM）技术实现变频调速，通过输出不同频率的电流与电压来调节电机的转动速度（变频调速系统主电路见图1），从而实现对设备运转的控制，使其达到满足生产的要求。变频调速技术主要具有以下几个特点：① 采用脉宽调制（PWM）技术使电机启动时的转矩大，而所需启动电流较小，大大降低电机启动对整个供电电网的冲击力度，且启动后电机运行比较平稳；② 变频调速范围大，精度高适应性强，可满足不同生产环节设备运转的需要；③ 节能效果好，与传统方式相比节能35%左右，提高了企业的经济效益；④ 变频器配备液晶显示屏，显示直观，易于操作，提高了人员的工作效率。

图1 变频调速系统的主电路拓扑

2 变频器在选煤厂设备中的应用

该选煤厂的设备都是根据煤矿煤样数据进行选型的，所以，设备和工艺不是常常变化。但随着煤矿原煤煤质变化，导致该厂单位时间的原煤入洗量及选后的精、中煤等产量存在较大的浮动，且产品生产量会因市场需求的变化而调整，导致系统中的洗选设备时而出现过载，时而出现负荷不足的现象，变频调速可以很好的解决此类问题。

2.1 变频调速技术在运输设备中的应用

原煤及洗选后成品的运输是选煤厂生产的主要环节之一，运输系统中使用的主要运输设备包括皮带输送机、刮板输送机、给煤机及斗式提升机等。在生产过程中，随着原煤及成品运输量的变化，各种运输设备的负荷也随之变化，采用变频技术实现对设备运转的控制，使其达到满足生产的要求，可以在提高生产效率的同时实现节约电能的目的。①在皮带输送机和刮板输送机的控制线路里增设变频装置，可以根据实际生产的需要，来调节输送机的运输速度，当生产中所运原煤量或成品煤量大时，调大变频，当其所需运量小时，调小变频，有效的发挥输送机的运输能力；② 用变频调速技术改变生产中给煤机电动机的转速，以控制其单位时间内的给煤数量，与运用闸板开度的大小来控制给煤量的传统方法相比，可以快速有效的控制给煤量的大小，可以有效的节约电能，同时降低设备的磨损程度；③ 在斗式提升机的电动机中增设变频设备，可以根据生产需要，用变频手段来控制其单位时间内提升量的大小。

2.2 变频调速技术在脱水设备中的应用

通过在振动筛电机中增设变频器，可以根据实际需要控制振动筛的振幅及频率，实现物料分级、脱水、脱泥和隔粗等作业。在提高振动筛筛分效率及脱水效率的同时，增大了振动筛的处理能力；运用变频器控制捞坑斗提机的转速，可以增长物料的脱水时间，脱水效果明显变好。

2.3 变频器在其他设备中的应用分析

（1）在对煤泥水加药过程中，所加药液的浓度是不变的，以前所采用的调节进液管路闸门大小来控制进药液量的手段，很难控制药液的流量，在使用变频调节泵后，采用控制泵速的方法来控制进药量，操作方式简单，且药液量容易控制。

（2）以前通过采用调节阀门的手段来控制跳汰机所需风量及风压时，不易实现衡压供风，且风量大小不易控制，通过采用变频技术可以实现对跳汰机的衡压供风，且调节操作方便。

（3）在煤泥水浓缩系统中，当进入浓缩池中的煤泥水浓度及流量的大小发生变化时，为保证浓缩机的工作效率，需要采用变频调速技术调节浓缩机的转速达到最佳。

（4）由于变频器中包含有PI程序，所以，在选煤厂消防管路中运用变频设备来控制消防管路中的供水压力，与传统靠手动主支管路的调节阀门控制压力相比，可以在保证供水压力稳定的同时具有较好的动态性。

3 经济效益分析

1）通过对设备增设变频器，设备电流量平均降低30%左右，节约电能效果明显，增加了企业的经济效益。

2）选煤厂针对生产各个系统的不同特点，添加配套的变频器，充分提高了选煤厂对所洗原煤的适应性及各个系统中机械设备的性能，减轻了原煤洗选过程中对设备的磨损，减少设备的维修量，延长其使用寿命，增强了生产系统中设备的稳定性，保证了成品煤产量的稳定。

4 结语

自变频器在该选煤厂使用一年多来，不仅保证生产过程中各设备性能对不同煤质的适应性，满足了选煤生产整体工艺的要求，提高了整个生产系统的可靠性，而且在保证产品产量、质量、延长设备的使用寿命及节约电能等方面发挥了重大的作用，大大提高了选煤厂的经济效益。但是由于变频器的工作环境粉尘大，湿度大，且随着变频器构件的老化，在工作过程中会导致其出现不能正常启动、散热效果不好等问题，为保证其运行的稳定性，需要专业人员对其定期检查、维护。