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輸設(shè)備，帶式輸送機具有運行效率高、輸送物料多、運輸距離長、維護成本低等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用在礦井、碼頭和石油等領(lǐng)域。在煤炭的運輸過程中，帶式輸送機的運行功耗普遍偏高，主要有兩個方面的原因，一方面，帶式輸送機以高速運行，而輸送帶上的煤量一般達不到原先設(shè)計的標準值，有時甚至空載運行；另一方面，多級帶式輸送機普遍采用逆煤流啟動方式，在各級帶式輸送機依次啟動完畢且穩(wěn)定運行后，才給輸送帶上煤。這兩個方面都極大地增加了帶式輸送機的輕

2、載或空載運行時間，造成了不必要的機械磨損，浪費了大量的電能。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。
　　為了達到煤流輸送系統(tǒng)的節(jié)能要求，本文從三個方面進行了研究，其一，通過帶速與運量的優(yōu)化匹配，提出了帶式輸送機速度控制的節(jié)能技術(shù)，實現(xiàn)了“煤多快拉，煤少慢拉”的目標；其二，基于速度控制，依次計算各級帶式輸送機的啟動延時時間，提出了順煤流啟動節(jié)能技術(shù)，縮短了帶式輸送機的空載運行時間；其三，綜合前兩種節(jié)能技術(shù)，進行了帶

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

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

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