[00147296]水泥用石灰石矿长距双驱皮带输送系统的研究

随着现代化工业的高速发展,能源紧缺已成为日益突出的世界性问题。我国近年来电能供需矛盾也日益突出,节能已成为中国经济生活势在必行的选择。十二五节能改造工程中明确提出了电机系统节能：采用高效节能电动机、风机、水泵、变压器等更新淘汰落后耗电设备。对电机系统实施变频调速、永磁调速、无功补偿等节能改造,优化系统运行和控制,提高系统整体运行效率。当前,输送机械在运输工业中的地位十分重要,对运输工业现代化具有举足轻重的作用。 它可以提高劳动生产率,改善生产环境,降低生产成本,减少环境污染,增加产品质量,提高产品的档次,增加附加值从而增加市场竞争力,带来更大的社会效益和经济效益。我国各类输送装置的使用量居世界之首。而且,随着我国经济进入高速发展时期,输送设备的使用量还在以年均10％—20％的速度递增。输送设备作为重要的工业输送工具,已经成为原材料输送和工业生产不可缺少的一部分。由于输送设备在空载或轻载上行时以及满载或重载下行时曳引机会产生再生能量,并且这些再生能量必须要得到适当处理,而能量回馈技术正是解决再生能量的最佳处理方法。输送设备的能量回馈技术的研究就是要解决运行过程中的能量浪费问题,降低输送设备的能耗,这对于国民经济具有重要的社会意义和经济效益。 本项目利用低速永磁同步电机直接驱动（永磁直驱）,替代异步电机,取消减速器和高速联轴器,配合变频器直接连接驱动负载,可提高机械传动系统的效率,使整个驱动系统具有高效、节能、低噪音、免维护、输出转矩大、启动平稳、结构紧凑、体积小等优点。 同时,将由生产机械中储存的动能或势能转换而来的电能及时地、高效地“回收”到电网,即通过有源逆变装置将再生能量回馈到交流电网,一方面是节能降耗,另一方面是实现电动机的精密制动,提高电动机的动态性能。 （1）首次将较大功率的永磁同步电机应用于长距下行输送机驱动装置中,通过联轴器将永磁同步电机直接与驱动滚筒相连,实现了上运和下运工况同时存在的可升缩带式输送机的高效运行; （2）与原有驱动系统相比,大大节省了能源浪费和电费开支; （3）将用于长皮带上的电机配套变频器更改为四象限运行的变频器,提高了原有驱动装置在下运发电工况下电能返回电网的能力。 （4）减少了高速联轴器、减速器等机械传动设备,解决了过去对减速器维护率较高的问题; （5）省去了原有驱动装置的风冷、油冷系统及CST 可控启动传输系统外置的风冷装置,不仅降低了噪声和冷却装置费用,而且解决了维护、安全等一系列问题;永磁直驱系统作为带式输送机的一种新型的驱动方式,它“高效节能”的特点,不仅响应了国家倡导的“节能减排”的号召,而且在整个世界能源危机的情况下一定会成为市场需求的亮点。永磁直驱系统可用于煤矿、冶金矿山、港口码头、选煤厂、发电厂等带式运输设备拖动和控制,既可用于新建带式运输设备拖动和变频控制,也可对原有工频拖动系统进行改造,因此,带式输送机的发展与这些行业的发展紧密相关。同时,我国己研究出台优惠政策,鼓励老旧高耗能驱动装置的替换和改造,制定和推动驱动装置的能效标准和标识工作,淘汰低效率驱动装置的生产与销售,鼓励高效驱动装置推广。随着各行各业体制改革的深入发展,大量应用高效节能的永磁直驱系统将成为今后发展的主流。 2015 年11 月3 日至5 皮带机驱动电机节能改造,历时三天将原配置为两驱CST 控制系统、CST和280kW 异步电机的驱动结构改造为两驱250kW 变频器,低速永磁同步电机驱动结构。皮带主要技术参数如下：皮带长度L=2300m ,运量Q=1200t/h ,带速V=2.5m/s,带宽B=1.4m,滚筒直径1m。 永磁同步电机效率达到了97%,功率因数可高达0.96,使得电能利用率提高。由于实现了无齿轮调速,没有二次减速过程,省去了齿轮上的损耗,提高了系统效率。 采用直驱系统每年可节约电费160万元;同时对于下行皮带配置了四象限运行的变频器,每年节约电费85万元,共计245万元。2016年6月,湖北省建材行业技术革新奖