同煤集团煤炭产业能耗现状分析与应对措施

张喜麟



同煤集团煤炭产业能耗现状分析与应对措施

张喜麟

摘要通过对煤炭生产的环节、设备能耗分析，及采样矿实际能耗描述，研究同煤集团煤炭产业节能技术问题的应对方法。

关键词煤炭产业；设备能耗；节能技术

0　引言

煤炭企业是耗能大户，如何实现内部挖潜，降低企业生产成本，具有重要的意义。从煤炭产业能源消费结构来看，电力消耗占大约73%，煤占大约24%，其他仅占小部分。本文主要从节电角度分析节能问题，电能是煤炭工业的主要能源和动力，在煤炭企业生产中占据着极其重要的地位，是影响经济效益的重要因素。煤炭企业在开采煤炭过程中，应分析各环节的能耗情况，采用科学的手段最大限度地提高电能使用的经济效果，实现企业低能耗生产，提高经济效益。

矿井电负荷为六大类：①矿井固定设备类；②原煤生产设备类；③掘进运输设备类；④井下其它设备类；⑤地面维修、加工类；⑥地面生产、办公及生活照明类。前三类占矿井总负荷的80%左右，是节电工作考虑的重点环节，是煤矿中耗能较大，节能潜力也大的高耗能设备。第六类比例虽然相对较小，但涉及的点多面广，管理困难，浪费的漏洞也大，其节约潜力也较大。

1　同煤集团煤炭产业能耗及节能现状

2013年同煤集团大同地区单位产品能耗和节能量完成情况见表1。大同地区煤炭产业2013年节能量完成24.06万tce，原煤单位产品能耗6.09 kgce/t，煤炭洗选单位产品综合能耗101.31 kgce/t。按照《GB29444-2012煤炭井工开采单位产品能源消耗限额》的技术要求，现有矿井单位产品能耗限定值不大于11.8 kgce/t，新建矿井准入值不大于7.0 kgce/t，先进值为不大于3.0 kgce/t。按此标准，2013年同煤集团大同地区矿井满足要求，但距离先进值尚有较大距离。

表1　2013年同煤集团大同地区主要产品单位能耗和节能量

1.1塔山煤矿耗能情况

2014年塔山矿吨原煤生产综合能耗1.65 kgce/t，比上年减少0.06 kgce/t，达到《GB29444-2012煤炭井工开采单位产品能源消耗限额》的先进值水平。吨原煤生产电耗9.54 kWh/t，优于《清洁生产标准煤炭采选业HJ446-2008》一级技术指标（≤15 kWh/t），达到国际清洁生产先进水平（见表2）。

表2　塔山煤矿2011-2014年单位产品能耗情况

1.2同忻煤矿耗能情况

2014年同煤集团同忻矿，原煤综合能耗2.9 kgce/ t，达到GB29444-2012单位产品能耗先进水平。原煤生产电耗14.74 kWh/t，达到清洁生产一级标准（见40页表3）。

表3　同忻煤矿2011-2014年单位产品能耗情况

2　同煤集团煤炭产业节能技术及应对

同煤集团矿井数量多，地质条件、生产规模、工艺和设备水平以及服务年限等技术因素各异。对煤矿各生产系统来讲，多数可采用变频技术和避峰就谷措施来节约各系统中的用电设备电耗。

2.1提升系统

（1）合理选用提升机和拖动设备，对深度较大的竖井提升，优先选用多绳摩擦提升装置，如麻家梁矿井所使用的JKMD-5.7X4多绳摩擦式提升机为亚洲提升能力最大的全自动落地多绳摩擦提升机。斜井宜采用双钩提升装置，倾角较缓的斜井应以胶带运输代替绞车运输，可以有效减少电动机容量；

（2）提升机应用变频调速技术，一般节电效果可达15%～20%；使机械寿命延长，提高了提升效率；

（3）要合理选择速度图，减少在加速电阻上的电能损耗；减少提升机的工作时间；避免提升机轻载或不平衡运行。

2.2运输系统

（1）启动技术是为实现多部皮带运输机的协同工作，采用皮带运输系统PLC自动化控制技术来实现顺煤流启动、停车，自动调节皮带运行速度，最大限度降低皮带运行时间，提高运行效率，达到节能的目的。

（2）实施变频调速技术可减少启动和停止次数，空载或轻载运行时皮带机运行速度大大降低。如同忻矿在矿井主斜井皮带设计中先引进长运距、大运量、大功率、多点驱动带式输送机，并配备高压变频的软启动装置，应用取得了显著的成绩。

2.3通风系统

（1）选用新型高效风机，提高风机运行效率；

（2）变频及自动监控改造技术，通过检测通风负压实时调节风机运行速度，使通风机运行特性始终处于高效区域，降低电耗。如四台矿建立了远程在线风机状态监控，并采用预知维护，专家系统支持等措施保障设备节能高效运行；

（3）低效风机节能改造技术。

2.4压风系统

（1）采用变频调速技术减少卸荷空运转时间，实现空压机变频“一拖多”自控运行；

（2）优先选用结构先进、质量好、比功率较低的高效螺杆空压机替代原有往复式空压机；

（3）改变空压机水冷却固定循环量为根据冷却水出水、回水温差可变循环量控制；

（4）合理选用压风管径；

（5）为避免轻载或空载运行，应合理布局和集中安排生产，有计划地实施定时、集中供风。

2.5排水系统

（1）选用高效耐磨水泵降低排水电耗；（2）立井直排技术；（3）正压排水技术。

2.6开采系统

优化采煤机组割煤速度，最大限度地使采煤机割煤量与工作面刮板输送机运输能力相匹配，减少设备空转和过负荷运行；乳化液泵站及喷雾泵站在条件允许时应考虑安装变频装置；工作面刮板输送机、转载机及顺槽带式输送机等工作面运输设备，有条件的情况下要安装变频装置。如麻家梁矿放顶煤智能化综采及四台矿薄煤层远程干预智能化综采装备技术。

2.7掘进系统

根据巷道断面的大小、岩性及硬度合理选择综掘设备，避免过度“大马拉小车”现象发生；掘进工作面运输设备要通过集中控制实现与掘进机顺序联动，减少不必要的设备空转能耗；选用变频局部通风机及湿式除尘风机。金庄矿使用山特维克MB670-254掘锚一体机，马脊梁矿即将引进进美国久益掘锚一体机，解决掘进高效快速满足生产衔接的问题。

2.8煤炭洗选加工系统

合理地进行地面生产设备总平面布置，尽量减少物料的中转环节，厂内煤流、水流尽量选择合适的角度、坡度，使其自流，以降低能耗。最大限度地在用电低峰生产，实现电能的合理使用。开发和引进大型、先进、高效、节能的选煤技术装备，提高选煤集中控制和自动化水平，并对高耗电设备进行技术改造。

2.9照明系统

合理调整与布置照明设备、大力推广使用节能灯具，定期清理灯罩、对井下巷道采取定期清扫煤尘和刷浆等措施来节省电能。

2.10供电系统

（1）降低线路用电损耗，简化电压等级，减少变电容量。对企业电网进行升压改造，简化电压等级，提高运行电压，降低线路损耗，调整用电负荷，提高负荷率，合理布局配电系统，矿井上下所有配电变电所均应尽量设在负荷中心点，减少线路损耗；

（2）选用低能耗变压器，选用新型节能变压器，改造和淘汰高耗能的老式变压器，实现变压器用电损耗降低；

（3）提高供电网络的功率因数，提高供电网络功率因数主要目的是减少企业供电网络中各部分所需要的无功功率。提高自然功率因数。

3　结论

同煤集团既有千万吨现代化矿井，也有衰老矿井，还有收购、重组的矿井，地域分布也不同，因而矿井生产耗能水平不尽相同，通过样本分析找出共性的问题，找出存在的主要问题，提升同煤集团煤炭产业节能工作水平。生产节能主体是企业，出路是科技创新，技术引领。做好设备节能监测工作，依据《煤矿在用设备节能监测报告》对设备和工序能耗进行分析，判定主要设备是否满足节能判定规则，分析节能切入点，进一步挖掘节能潜力，依照科学先进、经济适用的原则进行设备更新与调整，设备能力选择上合理匹配，设备运行高效节能。全面关注通风节能，如选择合理的通风巷道断面、光面爆破、减少通风构筑物、优化通风线路缩短通风距离等。利用好国家对智能节能节电设备的扶持政策，淘汰高耗能落后设备。

Current Situation Analysis and Solutions of Coal Industry Energy Consumption of Datong Coal Mine Group

Zhang Xilin

Abstract：Through analyzing the coal production link，the equipment energy consumption and the actual energy consumption，the solutions to the problems of the coal industry energy saving technology of Datong Coal Mine Group are studied.

Key words：coal industry；equipment energy consumption；energy saving technology

中图分类号F205

文献标识码B

文章编号1000-4866（2016）03-0039-03

作者简介

张喜麟，山西大同人，1963年出生，高级工程师，大同煤矿集团有限责任公司技术中心工作。

收稿日期：2016-03-30