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皮带机运输系统不仅是矿山煤炭输送的重要通道,更是国家能源集团北电胜利能源(简称“胜利能源”)储运人承载梦想接续奋进的希望,有着天蓝色外壳的皮带机钢铁巨龙在两旁花、草的衬托下增添了几分婀娜,共同构建成了一幅抒发着储运人最美词句的油彩画。从传统到智能,“破而后立,喻晓新生”,历史进程中的储运中心用心描绘着绚丽多姿的彩色油画,一幅幅绿色、环保、智能的画卷正在悄然展现于人们的眼前。国家能源集团北电胜利能源——储运中心皮带机节能提效项目改造对地面生产系统M632、M633皮带机驱动系统进行改造,实现对上述两条皮带机的永磁滚筒驱动运行,从而有效降低驱动系统故障率,提高系统传动效能,并具有启动电流小,起动转矩大,过载能力强,减轻劳动强度等特性。
低碳赋能打造智能储运胜利能源储运中心近年来是绿色发展的倡行者,以筑牢绿色屏障,守好绿水青山为信念,不断把“绿色”的概念进行丰富和化,把生态文明理念贯穿于煤炭“破、储、筛、输、运”的全过程,狠抓节能减排,让科技赋能“绿色”、“低碳”生产。而胜利能源储运中心原有的装车二系统仓下M632、M633皮带机驱动系统因投运时间较长,效率较低,故障率高,能耗高、维护成本较高等问题。现针对这些问题对M632、M633胶带机原有驱动系统进行永磁同步滚筒驱动改造,实现上述两条胶带机的永磁变频驱动运行,取消减速机、液力耦合器、联轴器、驱动滚筒、异步电机,升级为永磁同步电动滚筒+制动器的驱动形式;传动最简化,实现了无齿化传动。从而有效降低驱动系统故障率,提高系统传动效能。从而有效降低驱动系统故障率,提高系统传动效能,永磁滚筒效率大于94.9%,功率因数大于0.95;并具有启动电流小,启动转矩大,过载(2倍)能力强,效率高、能耗低、占地空间少、运行电流低等诸多优点。
本系统解决方案分别在两个项目进行实施。项目一采用30kW-160kW永磁滚筒驱动系统;项目二采用660V/450Kw永磁直驱电动滚筒,并配置相应的自循环水冷装置、箱式变压器、变频器。在现有带式输送机基本土建和机电设施配置基础上,在不改变皮带强度、托辊以及机架等条件下,通过取消异步电动机+永磁联轴器+制动器+减速机+驱动滚筒的驱动形式,升级为永磁电动辊筒+制动器驱动形式,提升皮带机装机功率和皮带带速,进而提升单皮带运行能力,实现M632、M633胶带机小时运量由3000t/h提升到4000t/h,以实现M632、M633皮带机带速无极调速,正常生产情况下,单皮带小时运量3000t/h、带速4米/秒;短时提升产量情况下,单皮带小时运量可以达到4000t/h、带速5米/秒,为实现M632、M633皮带机单皮带运行装车提供基本条件与可能。大大提高了生产能效,带来了经济效益。
【改造前】
【改造后】
传动简化了,设备振动小了,且目前M632胶带机在带速4m/s运量运量3400t/h时,运行电流不足100A,运行功率不足100KW。将变频器输出功率限制在355KW输出电流限制在550A,只开1号煤仓,3400t/h的运量,整条皮带重载停止后,轻松实现重载启动。运量1600t/h时,变频器电流62.1A运量2600t/h时,变频器电流64.56A运量3200t/h时,变频器电流74.33A运量3400t/h时,变频器电流81.16A目前M632胶带机已经完成永磁滚筒驱动改造,M633胶带机还未改造。M632改造永磁滚筒后,比M633异步电机驱动的,定子、前轴温度低接近一半。方案优势:
01节能在现有全流程智能装车站技术的基础上,利用好M632、M633、M609三条变频调速皮带机的技术优势,开发二号装车站皮带机智能调速技能控制技术,实现控制系统根据料流量自动控制皮带运行速度,达到“料流量大、皮带快速运行;料流量小、皮带慢速运行”的节能效果,加之永磁滚筒自身节能效果,最终达到改造后M632、M633皮带机相比异步机系统节能30%的节能效果,从而减少碳的排放;
02低维护成本减少运行维护工作量,降低运行维护成本,提高设备可靠性,达到连续30天内无故障停机;
03高功率因数提升皮带机生产效率,滚筒额定效率达到96%,功率因数达到0.97;
04充裕的装机功率实现启动电流小,满载启动,起动转矩大的目标,可在2倍额定电流以内满载启动,起动转矩达到额定转矩200%;过载能力强,且通过变频器做到平稳启动运行,减少对电网冲击,解决重载启动困难。嘉轩与胜利能源将以此为基础,不断探索全流程,全覆盖,全方位的永磁驱动解决方案,努力为行业提供可复制,应用性强、极具推广价值的应用模式。帮助企业增加产值利润、及低碳、节能、节地等成效。
【国家能源集团北电胜利能源】
2012年被国家能源局、《中国能源报》评为“中国最美矿山”2013年被内蒙古自治区绿化委员会评为“全区绿化模范单位”2018年被中国煤炭加工利用协会评为“节能减排先进企业”2019年被列入内蒙古自治区绿色矿山名录2020年被纳入全国绿色矿山名录是全盟唯一一家被入选国家绿色矿山名录的煤矿企业。
