鸟山煤矿主扇运行方案选择探讨

刘学政

（龙煤股份鹤岗分公司 鸟山筹备处，黑龙江 鹤岗154100）

鸟山煤矿永久主扇风机型号为FBCDZ－12－№36。主要参数为：风量 Q＝100～253m3／s，静压 H＝1160～3362Pa，电动机功率为560×2kW，控制方式为高压变频。

根据近期矿井开拓需要，预计至2014年底对风量的要求为 Q＝2000m3／min＝33.3m3／s，静压预计在70～130mmH2O柱，即686～1274Pa间。

根据此风量风压参数，对照主扇风机产品样本，可选主扇型号为FBCDZ－6－№15，其电机型号为YBF2－280M－6，功率2×55kW，电压380V／660V，期内平均运行功率为80kW，该风机风量为23～53m3／s，静压为702～2868Pa，该风机购置费用约15万元／台，2台30万元，安装费用6万元（估算）。

主扇运行费用：

预计日用电量：80×24＝1920kWh（°），若按0.8元／kWh，日用电费用：1536元。此风机若运行需配配备热风炉2t两台，其中一台备用，该热风炉额定供热量1.4MW，热风出口流量600m3／min，井口混合风量1700～2000m3／h，日用煤量：7.2t（极端寒冷－30℃时），采暖期内用煤量800t，按600元／t计，燃煤费用为：48万元。日均用电量：1200kWh，按0.8元／kWh合960元／日，采暖期内电费：960×150＝14.4万元，热风炉移设安装费用20万元。若使用原有的FBCDZ－12－№36风机，采用单级变频运行方式，根据厂家提供的曲线参数：两级风叶叶片角度35°，30Hz时风量Q＝95m3／s。

静压H＝1400Pa，而单级运行时风量约为原风量的80%，风压为原风压一半，风机效率为70%，此时：

若要满足100mmH2O柱风压，则要将电机频率调至35Hz，此时风机风量：

静压H＝980Pa

电机功率则在：

即单级30～35Hz运行时：

Q1＝76m3／s，H1＝700Pa，N1＝94kW

Q2＝90m3／s，H1＝980Pa，N1＝156kW

取其平均值，则电机功率约125kW，是更换成FBCDZ－6－№15，110kW的2倍，则电量日耗约3400kWh，电费约2720元／日，比小风机日多耗电费1184元。大主扇单级运转风量约为小主扇的2.5倍，即约为80m3／s。若要满足冬季热风要求，则需安装6t热风炉2台（其中一台备用），即额定供热量4.2MW，热风出口流量1800m3／min，日用煤量约20t（极端寒冷－30℃时），采暖期内用煤2500 t，若按600元／t计算，燃煤费用150万元。日均用电量约2500kWh，0.8元／kWh合2000元／日，采暖期内电费30万元。

该热风炉购置安装费用约100万元，综上所述费用投入情况为：投用2×55kW小主扇，现备2t热风炉运行费用：主扇购置费用：15×2＝30万元

主扇运行费用：电费69.35万元／年

配套2t热风炉：

移设安装费：20万元

运行费用：电费14.4万元，燃煤48万元

合计费用：187.75万元。

运行2×560kW主扇（单级调频），配6t热风炉运行费用：主扇运行电费138.7万元／年，应配套热风炉6t1台，考虑到原设计使用10t热风炉，参照6t炉运行费用是：电费30万元，燃煤150万元，合计318.7万元。

表1 费用列表（单位／万元）

若采用电加热空气方法计算如下：

1）计算公式。

式中：Q为热量，kJ；C为空气比热，1.01kJ／kg℃；V 为空气流量，m3／min；m 为需加热空气重量（流量），kg／h；t2为预加热到的温度，℃；t1为冷空气初始温度，℃；N为需加热的功率，kW；A为裕度。

2）拟定需加热的各个参数。

此计算即：在－30℃时将每分钟1000m3冷空气加热至5℃时所需电功率为782kW。

若加热V＝2000m3／min的空气流量；需电功率：782×2＝1564kW。

加上运转风机功率，预计总功率约为1600kW左右。以上参数报于加热器生产厂家，经其计算加热器功率也为1600kW，与上述结果基本吻合。

采暖期内若按1200kW平均计算则电费总量为：

1200×24×150×0.8＝345.6万元

设备购置费：30万元，800kW 2台 或1000kW、600 kW各1台，安装费用10万元。

则电加热空气总费用：345＋30＋10＝385万元。

由以上计算可知，在设备等条件具备的前提下，矿井建设期间应该首选小主扇2t热风炉运行方式。