礦井順煤流輸送系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化控制技術(shù)研究.pdf

1、作為一種散狀物料的運(yùn)輸設(shè)備，帶式輸送機(jī)具有運(yùn)行效率高、輸送物料多、運(yùn)輸距離長、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用在礦井、碼頭和石油等領(lǐng)域。在煤炭的運(yùn)輸過程中，帶式輸送機(jī)的運(yùn)行功耗普遍偏高，主要有兩個(gè)方面的原因，一方面，帶式輸送機(jī)以高速運(yùn)行，而輸送帶上的煤量一般達(dá)不到原先設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)值，有時(shí)甚至空載運(yùn)行；另一方面，多級帶式輸送機(jī)普遍采用逆煤流啟動(dòng)方式，在各級帶式輸送機(jī)依次啟動(dòng)完畢且穩(wěn)定運(yùn)行后，才給輸送帶上煤。這兩個(gè)方面都極大地增加了帶式輸送機(jī)的輕

2、載或空載運(yùn)行時(shí)間，造成了不必要的機(jī)械磨損，浪費(fèi)了大量的電能。因此，礦井順煤流輸送系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化控制技術(shù)的研究勢在必行。
　　為了達(dá)到煤流輸送系統(tǒng)的節(jié)能要求，本文從三個(gè)方面進(jìn)行了研究，其一，通過帶速與運(yùn)量的優(yōu)化匹配，提出了帶式輸送機(jī)速度控制的節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了“煤多快拉，煤少慢拉”的目標(biāo)；其二，基于速度控制，依次計(jì)算各級帶式輸送機(jī)的啟動(dòng)延時(shí)時(shí)間，提出了順煤流啟動(dòng)節(jié)能技術(shù)，縮短了帶式輸送機(jī)的空載運(yùn)行時(shí)間；其三，綜合前兩種節(jié)能技術(shù)，進(jìn)行了帶

3、式輸送機(jī)瞬間加速時(shí)間控制的節(jié)能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。
　　根據(jù)適當(dāng)降低帶速可以使輸送帶上物料橫截面積達(dá)到最大的前提，提出了帶式輸送機(jī)速度控制的節(jié)能技術(shù)。并分析了節(jié)能技術(shù)的原理、煤礦帶式輸送機(jī)的落料形式；鑒于煤炭生產(chǎn)的間斷性，驅(qū)動(dòng)帶式輸送機(jī)的電機(jī)經(jīng)常以非最佳工況點(diǎn)運(yùn)行，且?guī)捷斔蜋C(jī)的速度不能進(jìn)行頻繁地調(diào)節(jié)，建立了帶速與運(yùn)量的階梯匹配模型；在帶式輸送機(jī)瞬間加速過程中，設(shè)置了合理的速度和加速度曲線，得到了最小加速時(shí)間的計(jì)算方法。
　　在研究已

4、有的多級帶式輸送機(jī)順煤流啟動(dòng)方法的基礎(chǔ)上，提出了基于速度控制的順煤流啟動(dòng)節(jié)能技術(shù)。通過比較各種速度和加速度曲線，設(shè)計(jì)了“S”形軟啟動(dòng)速度曲線表達(dá)式；為了更好地實(shí)現(xiàn)多級帶式輸送機(jī)的順煤流啟動(dòng)過程，采取了相應(yīng)的過程故障保護(hù)措施；結(jié)合實(shí)際煤炭運(yùn)輸現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，對基于速度控制的順煤流啟動(dòng)節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了仿真分析，即建立了具體的帶速與運(yùn)量階梯匹配模型，求解了瞬間加速過程中的加速度及最小加速時(shí)間，模擬了四級帶式輸送機(jī)的順煤流啟動(dòng)及相應(yīng)的加速過程，從功率

5、消耗和空載運(yùn)行時(shí)間兩個(gè)方面，進(jìn)行了節(jié)能計(jì)算分析，結(jié)果表明，節(jié)能效率為6.2％，一天節(jié)省的空載運(yùn)行時(shí)間為0.97h。
　　鑒于帶式輸送機(jī)速度控制的節(jié)能技術(shù)和基于速度控制的順煤流啟動(dòng)節(jié)能技術(shù)，都涉及帶式輸送機(jī)在短時(shí)間內(nèi)的加速過程，因此，本文設(shè)計(jì)了帶式輸送機(jī)瞬間加速時(shí)間控制的節(jié)能優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，包括硬件的選型、電氣原理圖的設(shè)計(jì)、硬件設(shè)備的安裝、PLC程序的編寫和觸摸屏畫面的繪制。
　　在進(jìn)行帶式輸送機(jī)速度的檢測與控制實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開展了