王昌华

(新疆煤炭设计研究院有限责任公司,新疆 乌鲁木齐830091)

1 引言

随着我国社会主义现代化的飞速发展,我国各行各业均得到了极大的进步。国内政治、经济、文化、社会、法律等诸多环境的完善,给当代国内企业的发展及社会的建设提供了良好的氛围与坚实基础。在这一时代背景的影响下,国内城市现代化的建设逐渐增速,从而拉动了对物质能源总体需求的提升。然而,尽管我国是能源与物资大国,但是对于一些不可再生资源的使用却跟随着当代能源消耗总量的增加不断减少,当前吨煤的生产能耗依旧保持在较高水平,如表1。

表1 吨煤生产能耗情况表

为此,针对当前国内的不可再生资源加以保护,或者对其进行更高效率的利用,将能够在一定程度上遏制资源总量的减少,并可利用此过程提升国内能源使用的技术研究。因此,在本文中作者将以煤矿生产为例,展开有利于减少生产过程中能源消耗的研究。

2 煤矿生产领域中应用节能技术的必要性

煤矿生产单位作为传统老工业领域的重点企业,其在整个国民经济运转中扮演着能源提供者的重要角色。然而,近年来随着国家建设的逐渐增速,使得对能源开采与使用的总量、效率逐渐提升,给传统老工业领域的发展带来了巨大挑战。煤矿生产单位经历了多年的粗放式经济管理模式的影响,其已经形成了自身的供应链纽带。在整个煤矿生产作业过程中,通常拥有采掘、运输、通风、排水、压风、供热等大量涉及到能源消耗的流程,采用粗放式管理模式将会给各流程带来巨大的能源消耗,并且不利于日常运维零件的替换、设备的更新,从而限制了当代国内煤矿生产领域的绿色发展。工业4.0概念的提出给传统老工业的变革带来了动力与压力,煤矿生产企业也同样面临着巨大挑战,其必须改变以往的发展战略实现创新节能的发展。而针对煤矿生产的各个流程而言,可以应用节能技术,针对井下采掘设备、通风设备、运输设备、压风设备、锅炉和排水设备等煤矿生产中高耗能装备进行节能性改造,也可针对井下照明设备进行重新选型。因此,可以发现,煤矿生产领域中节能技术的应用具有必然性,并且也拥有广泛应用节能技术的空间。

3 煤矿生产流程减少能源消耗的对策与建议

3.1 科学统筹,设计与应用专门对口节能技术

为了便于研究,作者根据调查,针对某一特定煤矿生产单位为例,汇总了其现有用于煤矿加工生产作业的主要用能设备设备。经过调查汇总研究后发现,现有煤矿企业生产作业工艺流程中处于能源消耗高的机械设备有：井下采掘设备、通风设备、运输设备、排水设备、压风设备、供热设备等。而这些机械设备的使用将会带来巨大的能源消耗,如果不在其中应用节能技术,将会给整个企业的生产带来巨大的成本消耗。为此,针对这些设备日常能源的使用,作者进行了如下节能技术的应用设计。

第一,根据当前应用于煤矿生产加工作业流程中的各个机械设备,首先对其投入生产的使用数量进行统计,并根据煤炭开采过程中的工艺流程,对每个环节投入使用的机械设备进行合理优化。利依托先进的技术和节能标准化的体系,不断研究新工艺,学习新技术,对现有设备进行节能技术改造。同时,及时淘汰高耗能落后机电设备,还可在一定程度上增强企业总体节能意识,提升企业现有节能管理水平。

第二,根据当前应用于煤矿生产工艺加工作业流程中的电力驱动设备总容量,可以发现投入生产中使用较多能源的设备为设备总容量。为此,应当针对上述设备进行专门作业技能管理。上述设备均是某一生产作业流程中的必须设备,但是他们的运转时间的跨度并非应当覆盖整个生产作业时长。因此,对生产过程中各环节设备运转时间时行合理配置,实现自动远程控制,提高机械设备的利用效率,减少设备的无效运行时间,从而达到物尽其用的目的,减少机械设备空转而带来的能源消耗。

3.2 科学照明,减少照明系统能源消耗

照明设备在井下作业中的使用十分广泛,其能够为井下作业工作人员及监控设备提供光线,从而便于日常作业的开展。然而,由于井下作业环境的特定因素,致使井下照明的总体时间及消耗将会十分巨大,如果不加以管理和技术研究,就会给煤矿生产企业带来巨大的能源消耗。针对当前国内较多煤矿生产企业所使用的照明设备而言,其具有着能耗大、照明范围小等多种不利特点。为此,为了增强照明设备的节能性能,可以采用白纸光源或者是气体放电光源而设计的灯具,从而能够实现现有井下作业巷道内更为节能的照明。

3.3 科学管理,增强企业整体生产效能

针对煤矿生产企业而言,其生产过程中通常涉及到多个流程的作用。但是,由于煤矿生产作业会根据季节变化、国家政策变动等多种原因在不同时间拥有生产供应总量不同的特点,从而会对现有生产机械的开工作业产生较大影响。为了坚持节能环保重要原则,就应当根据煤矿企业本身所拥有的生产周期性特点,开展相关的研究。针对井下机械设备应定期进行维修检测,以防止由于部分机械功能缺失而增加能源消耗。通过更为科学的日常管理,将可实现现有企业整体生产效率的增强,为煤矿生产企业节能技术的发展提供重要基础与平台。

3.4 主要耗能设备实行变频调速

煤矿运输设备、主能风机、排水泵及乳化液泵在煤矿也是耗能大户,同时也是管理的薄弱环节,负荷变化频繁,额定功率附近时效率最高约为70%,有时低于50%,但配置运输机、主能风机、排水泵及乳化液泵时,选择功率偏大,根据运量、速度、风量、流量、压力、转速和功率P之间的关系,得知调节转速即可大幅度调节运行功率,其节电主要是在满足所需求的运量、速度、风量、流量、压力,合理调节所消耗的功率,而不是依靠节流来调节。变频调速与其他调节方法相比,不但可以保证在高效区运行,效率最高,能量损失最少,而且能根据不同的要求,柔性调节运行功率,在满足需求的情况下,消耗功率最匹配最节省。

4 结束语

通过上文的研究可以发现,煤矿生产过程中涉及到多个生产加工作业的环节。为了有效支撑多个环节之间的协同运作,将会产生大量的能源消耗。然而,对于国家总体能源储备和日益上升的能源需求总量来说,消耗过高的能耗将会促使总体不可再生资源的迅速减少,从而给未来国家的发展带来不利影响。因此,在对当前国内能源消耗的总体环境进行分析基础上,针对煤矿生产领域中应用节能技术的必要性开展研究,最终基于上述研究提出了有利于减少各个煤矿生产环节中能源消耗的途径与对策。谨此希望,能够利用上文的研究,为国内煤矿生产能源消耗的减少做出贡献,并利用这一研究有效提升国内节能技术的发展,从而为我国煤矿生产朝着绿色生态方向发展的目的平添助力。

[1]高彦成,侯玉强,夏松.煤矿企业节能潜力分析及节能措施[J].煤矿现代化,2010,(01).

[2]李茂龙,韩常俊,管振翔等.煤矿企业节能降耗的探索[J].矿山机械,2010,(10).