浅析煤炭企业采煤生产系统节电方法

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[摘 要]随着我国经济的快速发展，工业企业消耗能源的比例越来越高，使得国家及企业对节能越来越重视。本文针对煤炭企业采煤生产系统节电方法进行研究，以期为煤炭企业取得良好的节电效果及经济效益提供现实的借鉴意义。

[关键词] 采煤；生产系统；节电；方法

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0048-02

煤炭企业既是能源的产出大户，也是能源消耗大户，尤其是电能消耗大户。据统计，我国70%以上的能源消耗都在工业部门，而煤炭工业是用电量较大的一个行业，电力消耗占煤炭企业生产能耗的比重高达60%左右，但是电能利用率却只有30%左右。因此煤炭企业在开发能源的同时，大力提高能源利用率，降低能源消耗，节约成本，对其具有重大的现实意义。

1.采煤生产系统

回采巷道的掘进一般是超前于回采工作进行的。它们之间在时间上的配合以及在空间上的相互位置关系，称为回采巷道布置系统，即采煤生产系统。采煤生产系统通常是由一系列的准备巷道和开采巷道构成。主要设备有采煤机、刮板输送机、支护设备及转载机、破碎机、运输机等。

2.采煤生产用电系统特点

随着煤炭工业的科技进步，煤炭企业开采机械化水平越来越高，其不间断生产的特点决定了供电也不能间断。其用电特点分为井下直接生产单位、地面辅助生产单位、洗煤厂加工利用、生活及其它照明用电。原煤从煤层中采落下来，经过刮板输送机、转载机、破碎机、胶带输送机及提升机等电气设备的连续运输，由井下运输提升到地面，这一过程伴随着通风、排水等环节，耗电量巨大。另外，这些设备分布范围较广，导致利用率、负荷率、电能效率一般都较低。

3.采煤生产系统电能损耗原因分析

3.1企业管理不善。国有大中型煤炭企业，由于管理不严，措施不到位，导致节点工作停留在口头上，没有落实到行动中；另外，考核制度不完善，不能有效调动职工节电的积极性，导致职工节电意识差。

3.2生产效率低。国有煤炭企业工作节奏慢，职工积极性不高，造成了生产效率降低，工作时间加长，设备长时间轻载或空载运行，使大量的电能无功消耗。

3.3设备选型不科学。国有煤炭企业对大型用电设备的实际载荷和功率匹配问题缺乏科学的论证，为了保证设备的可靠性，选取的多数大型设备的富余能力常常远大于实际需要，形成了大马拉小车的情况。

4. 采煤生产系统节电方法

4.1设备选型及改造

设备选型是指购置设备时，根据生产工艺要求和市场供应情况，按照技术上先进、经济上合理、生产上适用的原则，以及可行性、维修性、操作性和能源供应等要求，进行调查和分析比较，以确定设备的优化方案。由于矿井开采的特殊性，矿井机械设备大多需要防潮、防爆、防腐蚀，并且根据不同的地质条件相应选择不同的机械设备，这就需要设计人员准确地把握矿井地质地貌、工作条件、采煤工艺等环节，通过科学的计算和技术经济比较，找出符合矿井生产的机械设备。

矿井生产设备实行技术改造是煤炭企业实现节能、节电的重要举措。设备改造是指把科学技术新成果应用于企业的现有设备，通过对设备进行局部改造，以改善设备性能，提高生产效率和设备的现代化水平。设备改造是在原有设备的基础上来提高设备的技术先进性和生产适用性，因此具有投资少，时间短，见效快等优点，可以提高设备的工作效率及产量，降低电能的消耗，取得良好的经济效益。

4.2 改变电动机运行状态

采煤生产系统电气设备大多采用异步电动机。异步电动机合理运行是指电动机容量满足机械拖动运动要求时，以提高效率和节电为原则，正确合理的选择电动机，使其在最佳的工作状态运行，尽可能减少空载、半载现象，提高电动机负载率、功率因数和效率，达到节电降耗的目的。一是大力推广变频调速技术，通过改变电动机电源频率达到改变电机转速，保证设备的良好运转，起到显著的节电效果。二是提高功率因数，从而提高设备的利用率，改善设备运行条件，不仅有利于安全生产，还可以节约电能，降低生产成本，减少电费开支。

4.3 加强用电管理

首先，矿井用电要成立专门的管理部门，进行统一管理。对用电单位和设备用电量进行分析，及时掌握用电情况，查找超额用电的原因。其次，矿井生产单位要根据国家电网政策进行调荷，降低低负荷曲线中的高峰，填补负荷低谷，尽量使负荷曲线趋于平稳，从而提高供电变压器过低的负荷率和功率因数。

以上方法都可以解决采煤生产系统电气设备及供电线路耗电量大的问题，但也都存在“短板”。变频器虽然体积小、重量轻、可靠性强、操作方便，但需要的人力物力较大，前期投入也很大，而且容易出现错误，检修过程复杂，并且变频调速系统技术难度大，控制系统结构相对复杂，煤炭企业职工初期难以掌握。提高功率因数可以从根本上解决节电的问题，并且时间短、见效快、投入较少，但是调整功率因数需要大量的人力进行现场勘查，技术难度较大，并且危险性较高，不利于安全生产等要求。设备改造及设备选型可以降低电气设备电耗，增加设备的使用率及效率，但设备改造及选型技术难度大，要求操作人员理论知识丰富，并且改造周期长、选型过程繁琐，增加了煤炭企业负担。改变电动机运行效率是节电的最好方法之一，它可以从本质上节电，且节电效果显著，但改变电动机运行状态会耽误工期，调试过程复杂，对供电线路损伤较大，并且电动机运行状态随环境变化而变化，不易掌控。

因此，煤炭企业必须要把节电作为一项长期而艰巨的工作来开展，要紧密结合企业实际探索最适合、最有效的节电方法，通过不断强化用电管理，增强职工节电意识，最大限度地提高电能的使用率，降低电能消耗，保证企业健康快速发展。

参考文献

[1] 张银.煤矿企业节电技术及管理[J].电气时代，2007.

[2] 郭启成.煤矿电能节约的途径[J].煤炭技术，2008.