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自动化控制系统对矿井节能减排的运用

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摘要:随着社会经济的发展,我国对矿山资源的需求量逐渐增加,对矿山的安全生产较重视,为促进企业的安全作业,不仅要求选择矿井的水泵控制系统有良好的可靠性和安全性,也对排水系统提出了更高的要求,本文主要根据水泵控制系统的节能原理和结构效果,达到变频控制,节能减排的效果,对生产作业中如何实现矿井大型设备节能减排进行分析总结,对PLC相关的技术进行探讨,实现矿井大型设备的节能减排,提高矿山的经济效益。

关键词:降耗节能;自动化控制系统;减排

水泵自动化系统是现代电子信息技术发展的成果,随着科技的不断发展,我国的水泵自动化系统主要有自动监控系统、自动装置系统和继电保护等设备,在很大程度上减少了电缆的数量,节省了工作的使用面积,还可以及时对矿井的设备进行数据采集,确保矿井水泵设备的正常运行;矿山与研究部门有效合作共同研究解决水泵控制盒节能减排的方式,经过试验证明目前矿山行业标准控制器PLC技术对现场的信号进行集中分析处理,可以提高对水泵控制的科学性和准确性,通过分级水库和避峰填谷等技术可以实现减少污染和节能减排的目的。本文分析的水泵节能和在控制中存在的问题及主要措施的选择,讨论节能减排的具体应用。

1水泵自动化技术的现状及主要问题

(1)水泵自动化技术的现状。水泵自动化技术的基础工作是数据采集和技术的处理,通过对作业面的数据进行收集整理、继电保护信息和设备的控制等信息采集后经过数据处理,可以很好的完成水泵监控系统的框架;运行调度系统可以根据水泵实际的运行成矿实时调度,运行调度系统可以确保不同时段不同流量的状态,实现水泵设备的高效高产的运行,实现少人值班甚至无人值班的自动化水平。水泵在运行过程中产生大量的信息,做好信息的自动化管理,可以通过分析的数据对设备的运行情况进行分析总结,一旦发生异常情况可以及时发动警报,随着科技的进步,水泵自动化技术逐渐可以实现与上级信息互联,统一运行信息管理的目的。今后的水泵自动化逐渐向智能化、机电一体化和高速化发展,节能减排逐渐成为矿山发展的原则和目标,节能可以满足设备低能耗发展的需求,节能可以提高设备的利用率和资源的节约,利于企业长远的发展,水泵自动化技术只有认识到目前矿山行业的现状,不断加强自身产品的优化,强化忧患意识,做到稳中求快才能保障企业在竞争中利于不败之地。

(2)水泵自动化技术的主要问题。国家为减少能源的浪费,加大了对节能减排和水泵节能的规划,加强项目管理,将提高节能效果和经济效益作为矿山工作的重点,水泵是利用动力机的机械设备,传给并排出污水的设备,可以将机械能源变为液体状态达到抽送液体的目的。但由于水泵长期处于弹通道状态,造成电流温差大小不一和浪费能源的问题,目前我国国内主要的矿井水处理办法多数集中在简单的矿井水提升方面,但目前我国的矿井水提升仍然存在井下矿井水的提升与地面污水处理系统之间没有进行更好的联动,导致污水未能及时排出的问题;地面污水处理与清水处理没有统一的调度和任务分配;在改造地面与井下水泵提升系统可以减少井下作业人员的数量,及时改造针对人员较多的井下环境;对节能减排工艺重视度不够,自动化检测程度稳定性差,矿井水处理管理系统有待完善,在组织结构和管理体系方面都需要进行综合系统的处理和保障。

2水泵自动化控制系统在矿井节能减排中的解决办法

(1)加强自主创新,完善处理系统。在出现上述问题后,矿山作业人员要开展实际的调查工作,从实际操作开始,提出新型的处理系统,充分考虑到输泵的电气同路状况,及时将井下控制系统与地面水处理系统相结合,让系统实现检测监控一体的模式,在平台设置中有专人进行管控,对阀门采用专门的防爆电控柜。

(2)加强对水泵的实时监控,及时清理污水。由于传统的吸水阀门无法及时排除矿井中的残渣,导致底阀不能正常作业和注水加满困难的问题,因此在处理过程中要需要定期进行清理,改造拍真空工艺。对井下和地面的多个水仓进行实时监测,根据水仓水位的位置进行实时监控,达到将井下水仓、地面污水仓、地面水处理清水仓和地面高山清水之间的制约和连锁;在污水处理车的污水有效处理后将地面清水提升到高山水库中,连接地面或井下的输送管道,将地面处理后的清水运送到需要水的地方,但运输过程中如有残渣堵塞管道,清水喷射时会出现异常情况,因此要启动污水排放后再射流。

(3)加强对矿山水处理系统的认识。为达到节能减排的效果,技术人员在调查和分析后提出了一套监测监控模式水综合处理系统,通过多个水泵节点容量计算、电气回路控制等系统检测最终确认使用,该技术设有专门人员进行管控,主要通过井下大口径出水阀门采用液压板阀门,及时反馈终端信号和过载信号;为解决吸水阀门常被井下污物卡住的问题,通过改造原有排真空的工艺,将传统的注水方式改成为无底阀射流排真空,可以改变这一现状,因此选择改造排真空工艺师完善水泵系统的必要之选。加强对井下和地面水泵的检测,四个水仓之间相互制约相互牵连,形成矿井水处理的完整的处理系统,实现将井下污水到地面高山水池的目的。

(4)错峰调整开关水泵,建立矿井调度中心。在保障矿井安全作业的前提下,以供电公司定价标准为基础尽量将开泵时间选择在谷时,可以随时开泵但减少高峰时开泵,既可以减少高峰时期的运行成本又可以减少开泵时对高压电网的冲击。建立健全的矿井机电调度体制,选用专业人员在地面调度中心控制井下水泵和污水处理等全自动化的监控,监控作业人员可以随时掌握用水环节的实际情况,发现异常及时通知检查人员,培养技术专业的专业人才,定期进行泵房巡查,定期进行总结分析。

3水泵自动化控制系统的主要结构和意义

水泵自动化控制系统主要分为液压阀门控制系统和水泵远程采集控制系统,液压阀门控制系统由液压站、信号传感器和动力电缆组成,本系统中的液压控制系统和水泵远程采集系统是相互依靠的整体,液压阀门控制系统为阀门打开提供动力,控制命令通过控制模块对液压阀门控制系统进行操控,从而达到开启阀门的目的。通过改造前后人员投入数量逐渐变少,在对矿井水处理系统进行整体改造时,加强对矿井水的综合利用,将矿井水提升到地面处理后再进行排放,达到水资源的节能减排,水泵自动化控制系统实现了不需要专业人员长期在水泵房值班的问题,减少了人员的数量,保障井下作业人员的安全。传统的手动注水方式无法满足每次的注水排空业务,一人注水完成后另一个人才可以开始,通过采用水泵自动化技术后减少了注水的操作时间,开泵采用无人自动方式,大幅度的提高了效率。

4结语

水泵系统属于大动力的设备,开泵对井下电网有较大的冲击,水泵自动化技术在技术和任务等方面都有较高的地位,通过对水泵自动化技术的发展和现状进行分析论述,对水泵自动化有了进一步的了解,为促进矿山企业更好的发展,后期还要加强水泵启动时对电网的冲击方面的创新,提高水泵的节能减排的效率,为企业创造更多的收益。

参考文献:

[1]韩耀明,自动化水泵供水控制系统研究[J],电子制作,2013(11):233.

[2]闭学英,自动化水泵供水控制系统应用中的问题分析[J],技术与市场,2015(04):41+43.

作者:付长权 单位:江铜集团银山矿业有限责任公司机电车间

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