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KHP290煤矿用带式输送机载荷带速控制装置

2016/6/7 16:52:29

1、皮带运输在矿山应用的能耗现状
    第一,在煤炭企业的生产设计中,皮带电动机都存在“大马拉小车”的现象。
    第二,由于煤矿生产过程中皮带绝大部分不能满载运行,由于不同生产部门的要求和生产的连续性等原因造成皮带机不能停机。
    第三,现阶段几乎所有用户整个运输系统起动时,都采用逆煤流起车方式,整个系统下游设备都在不同时间的空转运行来等待物料,能源浪费极其严重,而是无谓的磨损。
    虽然防爆变频器已经普遍应用在煤炭的生产运输过程中,但几乎都在作为一台软起动使用,变频器的调速和节能功能没有被充分利用。生产过程中普遍存在煤炭输送量变化较大的情况,甚至有时候空载运行,而输送带只是在额定速度下运行,不能根据负荷的变化进行实时调节,导致设备实际效率很低,电能被大量浪费,设备无功损耗巨大。
2、系统概述
    我公司结合煤矿现场和矿山用户的需求,设计了一套KHP290煤矿用带式输送机载荷带速控制装置,是以满足煤矿用户皮带运输系统正常生产的同时,合理计划和利用能源,提高皮带运输系统的整体效率,降低吨煤能耗,实现减员增效为目的控制系统。该系统由上位管理、执行子系统和传输介质等三大部分构成,执行子系统包括了皮带供电、拖动、各种保护、视频监控、通讯、故障预测、网络远程控制和数据存储于一体,可以在有通讯协议的各厂家电路接口和网络接口的情况下,真正实现各种监控设备的互通互联(包括馈电开关等),使皮带运输系统可以节能高效的运行,非常适合煤矿现场的使用。该装置已经在很多矿山用户投入使用,均取得非常好的节能降耗效果。
3、系统配置方案
    根据矿山用户的实际情况,我们的产品可以灵活配置,有多种方案可供用户选择:
    方案一:
    单条新皮带的变频节能控制:我公司可以提供整套控制设备,包括皮带机综合保护、皮带机节能控制和防爆变频器。通过我们的专利产品“料流传感器”和防爆变频器的配合使用,实现根据煤量大小对皮带速度实时在线调节的功能---即“煤多快转,煤少慢转”。系统不仅具备皮带机综合保护的各种功能,还具有根据煤量多少自动调速节能运行的功能。
    方案二:
    在已有皮带机综合保护装置和变频器的现场:我们只需要增加节能控制装置,通过我们的专利产品“料流传感器”与现有防爆变频器配合,实现根据煤量大小对皮带速度实时在线调节的功能---即“煤多快转,煤少慢转”。控制系统通过我们特有的专利技术“多台电机的功率平衡”功能,使我们的系统可以适应各个厂家生产的防爆变频器,这样系统原有皮带机综合保护的各种功能不变,还同时具有了节能运行功能。
    方案三:
    运输系统做整体改造:从地面的上位机部分到井下的执行子系统做整体设计及改造,系统既包括了方案一单条皮带节能控制功能,还能实现“顺煤流起车”功能和皮带运输线的“有煤开车,无煤停车”功能,同时具有整个运输系统的智能管理功能。能耗管理系统分为:地面监控室上位机、拖动、控制、保护、视频监控和传输电缆等几部分。
4、系统功能
    煤矿用带式输送机载荷带速控制装置是集保护与节能控制于一体的电控系统,有机的将控制系统、保护系统、通讯系统和视频监控系统融合到一起,构成一个完整的操作、调度、保护及监控网络,实现对整个系统的遥控、遥测、遥信、遥调,为煤矿用户提供了一个整体的解决方案。
    1.特有功能:
    ▲ 本系统通过安装在胶带输送机机尾卸煤点的料流传感器(我公司发明专利)检测胶带上运送煤炭的有无与多少,并与防爆变频器的频率输出做成闭环调节,实现了皮带机的带速根据煤量的多少自动调整,我们把这个功能称之为皮带机的“煤多快转,煤少慢转”。
    ▲ 现今广大用户的皮带机运输系统都是逆煤流起车,通常在上次生产班结束后,运输系统的皮带上的煤炭都已经卸净,再次起动时整个下游的皮带都在不同时间的空转等煤,等煤的过程没有做功,设备的效率等于“0”,所有的电能消耗和皮带机械磨损都是浪费。通过安装在皮带机尾的料流传感器,可以检测到煤炭什么时间进入本条皮带,什么时候流出本条皮带,在煤炭即将到达机头时,起动下一条皮带,使下游皮带机不再空转等煤,我们把这个功能称之为“顺煤流起车”。
    ▲ 在煤炭生产过程中,经常会出现采区设备出现轻微故障,采面出现暂时停机的工况,此时运输系统往往照常运行,当检测煤流间断时间超过设定时间时,下游皮带按顺煤流方向将自身皮带上的煤卸净后顺序停机,让皮带机转入待机状态,(待机状态的皮带,每两分钟进行一次预警)最上游的皮带速度降到允许的最低速度下运行,待上游皮带检测到有煤且煤流将要到达机头时,自动按“顺煤流”方式陆续起动下游皮带。我们把这个功能称之为“有煤开车,无煤停车”。
    2.网络集控功能:
    每条皮带为一个控制分站,每个控制分站可以独立实现皮带机的起停及节能控制、保护检测、语音通讯、视频采集和传输等功能。每条皮带在沿线设置扩音通讯机,实现系统起动前的沿线预警,同时通过通讯机里内置的CAN总线模块采集沿线设置的各种保护传感器的信号。整个系统网络结构清晰,兼容性好,可以通过已有的矿井自动化平台光纤环网进行数据传输。
    3.实时了解皮带上堆煤情况
可实时观察皮带上运输煤炭情况,通过设置在各条皮带上的料流传感器,可以实时的检测到皮带上煤量的多少、最前端的煤流到了哪里,使操作人员便于监控并制定再次起动方案。
    视频监控功能,为了皮带机的运行更安全,可在皮带机的关键部位安装防爆摄像仪,以便管理人员实时了解现场设备的运行状况及皮带机主要部位的安全情况,实时监控现场生产情况和记录事件事实。在操作电脑上能实现画面与视频无缝集成。例如某机头堆煤报警,系统能自动的将视频监控画面切换至堆煤皮带机头,从而使操作人员及时了解故障现场情况。
    4.数据库
    本系统还设有强大的数据库功能,能对皮带所用的设备进行分类管理,在皮带沿线的传感器出现故障时,第一时间显示故障出现位置,以便及时通知维修人员赶往现场处理故障。
    5.应急开车功能
    由于煤矿现场的特殊性,皮带机的保护传感器发生故障时,在不影响安全的前提下,通过授权可以把发生故障的传感器临时屏蔽掉。

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