1 引言：

　　選煤主要是利用煤和矸石物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的差別而進行分選的，在選煤廠內(nèi)用機械方法除去原煤中的雜質(zhì)，把它分成不同質(zhì)量、規(guī)格的產(chǎn)品，以適應(yīng)不同用戶的要求。選煤方法主要分濕法選煤和干法選煤，濕法選煤主要是采用水選，由于濕法選煤在遇到煤種水分高時泥化嚴(yán)重，并且在高寒地區(qū)存在凍結(jié)問題，而干法選煤則可避免以上矛盾，作為對濕法選煤做必要的補充，干法選煤技術(shù)工藝簡單，投資少、生產(chǎn)成本低、占地少、見效快，對于建設(shè)選煤廠資金不足的廣大中小型地方煤礦和干旱缺水地區(qū)、高寒地區(qū)的煤碳加工更有特殊意義。

2 工程概況：

　　漠河縣古蓮河露天煤礦順風(fēng)選煤廠采用干法選煤方法，其工藝流程圖如下：

圖1 選煤廠工藝流程

　　其中鼓風(fēng)機是必不可少的設(shè)備，由于其初期設(shè)計裕量大，且長期連續(xù)運行或經(jīng)常處于低負(fù)荷及變負(fù)荷運行狀態(tài)，靠調(diào)節(jié)入口風(fēng)門擋板的開度來調(diào)節(jié)風(fēng)量，節(jié)流損失大，調(diào)整響應(yīng)遲滯，且啟動時電流達(dá)到電機額定電流的5-8倍，對電網(wǎng)及用電系統(tǒng)有很大影響，同時對電機及風(fēng)機的使用壽命大打折扣，因此采用高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)根據(jù)不同工況對電機轉(zhuǎn)速進行控制，即實現(xiàn)電機的軟啟，又發(fā)揮其在節(jié)能環(huán)節(jié)的巨大優(yōu)勢。

3 風(fēng)機變頻調(diào)速節(jié)能原理：

　　葉片式的風(fēng)機水泵屬平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，在滿足流體力學(xué)相似定律的三個條件的情況下(即幾何相似、運動相似和動力相似)，與其風(fēng)量Q、風(fēng)壓p和軸功率N與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系為：

　　可見風(fēng)量Q和電機的轉(zhuǎn)速n是成正比關(guān)系的，而所需的軸功率N與轉(zhuǎn)速的立方成正比關(guān)系。所以當(dāng)需要80%的額定風(fēng)量時，通過調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速的80%，即調(diào)節(jié)頻率到40赫茲即可，這時所需軸功率將僅為原來的51.2%。

　　如下圖所示，從風(fēng)機的運行曲線圖來分析采用變頻調(diào)速后的節(jié)能效果。

圖2 風(fēng)機的運行曲線

　　當(dāng)所需風(fēng)量從Q1減小到Q2時，如果采用調(diào)節(jié)風(fēng)門的辦法，管網(wǎng)阻力將會增加，管網(wǎng)特性曲線上移，系統(tǒng)的運行工況點從A點變到新的運行工況點B點運行，所需軸功率P2與面積H2×Q2成正比;如果采用調(diào)速控制方式，風(fēng)機轉(zhuǎn)速由n1下降到n2，其管網(wǎng)特性并不發(fā)生改變，但風(fēng)機的特性曲線將下移，因此其運行工況點由A點移至C點。此時所需軸功率P3與面積HB×Q2成正比。從理論上分析，所節(jié)約的軸功率Delt(P)與(H2-HB)×(C-B)的面積成正比。

　　考慮減速后風(fēng)壓下降限制了調(diào)速范圍和調(diào)速裝置的附加損耗，根據(jù)實際經(jīng)驗，風(fēng)機類負(fù)載通過調(diào)速控制后的節(jié)電率約為 20%～50%。

4 變頻改造方案：

　　古蓮河露天煤礦順風(fēng)選煤廠選擇深圳市科陸變頻器有限公司(隸屬于上市公司科陸電子科技股份有限公司)的自主研發(fā)的單元串聯(lián)架構(gòu)的CL2700系列高壓變頻器，根據(jù)現(xiàn)場情況采用一拖一手動旁路的方案。

　　變頻運行時，QS1、QS2閉合，QS3斷開，QS2和QS3之間機械互鎖，工頻運行時，QS1、QS2斷開，QS3閉合，電抗器L和真空接觸器KM1為原系統(tǒng)本身配置的，工頻啟動為電抗器啟動方式，運行時接觸器KM1閉合，將電抗器短路。

5 效益分析:

　　選煤廠鼓風(fēng)機參數(shù)如下：

　　根據(jù)現(xiàn)場運行情況節(jié)電率31%，年節(jié)電量為52.575萬度，電費按0.6元計算，節(jié)約電費為31.5萬元。

6 結(jié)束語：

　　采用變頻調(diào)速改造后，不僅節(jié)約了大量電能，由于對電動機實現(xiàn)真正的軟啟動，使得設(shè)備使用壽命得以延長，大幅度節(jié)省了設(shè)備的維護費用，同時對電網(wǎng)的沖擊大大減少，另外變頻器高精度、寬范圍的無級調(diào)速功能，提高了生產(chǎn)效率和自動化水平，改善了現(xiàn)場的生產(chǎn)環(huán)境。