西风井轴流风机

1、兴隆庄煤矿西风井轴流风机应用摘要:煤矿通风关系到矿井每一位职工的生命安全,作为矿井通风的核心设备主通风机的安全可靠运转成为重中之重。兴隆庄煤矿西风井两台G4-73-1128D型离心通风机建矿投入使用至今已经31年,部分附属设备锈蚀严重,主机虽经多次大修,但是长期安全运行存在隐患。为此,经集团公司研究同意,将原离心风机更换为动叶可调轴流风机。关键词:主通风机离心风机轴流风机控制系统无人值守节能降耗西风井原主通风机为两台G4-73-1128D型离心式通风机,1台使用,1台备用,每台风机配YR630-10型绕线式异步电动机,电机功率630kW,转速为590r/min。运行的前导器角度为67.5

2、76;。该风机已运行31年。由于使用年限较长,逐渐出现了一些问题,主要表现在以下几点:1.超期服务,部分风机附属设施已经严重锈蚀。特别是原西风井主要通风机地基下沉,导致风机的前导器变形,出现椭圆现象;固定前导器螺栓锈蚀脱落,前导器不得不采用焊接固定,调节难度大;集流器变形,影响叶轮的对中,造成容积率减低;另外由于主要通风机、反风门、防爆帽的腐蚀,造成外部漏风率增大,导致通风系统的整体运行效率低。2.风机调节系统灵敏度差,且不可靠,无连续调节能力;且G4-73-11-28D为第一代老式锅炉式鼓风机,其适合大负压,低风量的工况条件,一般情况只有负压达到3.004.00kPa的情况下,才能发挥该种设

3、备的最大效率,而矿井需要的是低负压、大流量的工况条件,为此只好利用前导器对其进行调节,这样大量的能量消耗在前导器上。3.原西风井主通风机前导器基本在75%(6.5孔的开度下运行,从近几年的技术测定结果看,风机正常运行的效率只有60% 左右,风机运行效率低,不符合国家节能规范要求。4.现西风井风硐断面小,通风阻力大,严重制约矿井主通风机的供风量。西风井风硐实际通风断面仅有9.0m2左右,风硐断面小,风速已超过了煤矿安全规程规定的临界值15.0m/s的要求。5.风机电控系统落后:由于主要通风机均是31年前安装的,风机电控设备均为老旧的开关设备:高压柜为70年代产品,控制电源采用交流电源,故障率高;

4、电气控制系统还是原继电器控制系统,故障率高,且故障处理麻烦,不利于风机的安全运行;风门控制系统不可靠,采用钢丝绳滑轮利用小绞车控制,风门开关且无到位监测,无手动控制功能。6.反风控制采用反风道利用反风门改变风流方向,每次反风前都要进入风峒进行反风设施检查,存在人身安全隐患。7.风机各项运行参数无实时监测,无动态显示,且无法与矿井信息化系统联网,无法实现远程动态监控。综上所述,西风井的原主通风机设备老化,可靠性差,且运行效率低下,已不适应现代化矿井的需要。因此,针对原离心风机存在的不足和缺陷,对西风井通风系统进行了彻底的改造,本次改造实现了对西风井主通风机的运行的实时监控及远程控制,实现了无人值

5、守:1.主通风机方面,选用的是Howden ANN-2500/1250B风机2台,1台使用,1台备用。HowdenANN-2500/1250B风机主要优势主要体现在以下几点:1.1 Howden ANN-2500/1250B风机主要部件进口,安全可靠;风机技术性能先进、运行效率高、高效区域宽广。1.2采用动叶可调调节方式,叶片调节方便,具有叶片自动调节系统,易实现通风机控制自动化,工况点调节方便,并可适时不停机调节叶片角度以适应风量负压要求。1.3该风机采用反转反风,反风时间短,效率高,风机反风时,Howden ANN-2500/1250B反风量能保证在正常风量的40%以上。1.4通风机可在叶

6、片全闭合位置启动,电机运行至全速时自动调整叶片角度,启动电流小,启动时间快,对电网冲击小;1.5 Howden ANN-2500/1250B风机监控系统十分的全面。其中包括喘振监视装置、失速监测装置、振动监测装置、电动机轴承温度、线圈温度监测系统及流量、压力监测装置等并具有上传功能。2.供电系统方面,新建通的风机房设6kV配电室一间:2.1现安装KYN44-12型配电柜14台,其中电源进线柜2台、电压互感器柜2台、联络柜2台、风机电动机正转柜2台、风机电动机反转柜2台、变压器柜(100kVA 6/0.4kV 2台、备用柜2台。台,联络柜1台;通风机PLC控制柜2台、综保通讯屏1台、100Ah直

7、流屏1套。3.为提高矿井主通风机运行的可靠性。装备了技术先进、设备安全可靠的主通风机和电机自动控制和在线监测系统,具体如下:3.1由PLC低压控制柜、液压泵站就地控制箱和操作员工控机监视控制站各两套,UPS、低压柜以及控制操作台各一套,采用西门子PLC加上位机监控模式和PLC加现场总线控制模式,组成互为冗余的两套豪顿风机监控系统,并且能够对高压启动柜的电量实现遥测、遥控功能,具有极大的先进性,可靠性、安全性。3.2系统采用西门子公司的S7-300系列PLC作为每个子控系统的控制核心,辅之以著名的工业监测、监视、控制软件MCGS(网络功能,可实现下述功能:3.3工作方式:自动、检修、手动。3.4

8、就地箱工作方式:远动、就地。3.5控制风门电动执行机构,实现风门的开闭,并监测到位信号。3.6控制风机电机制动装置,实现风机的快速刹车。3.7控制风机电机高压启动柜的分合闸,并监视开关和故障接点状态。3.8启动和运行时的叶片角度调整功能。3.9监测风机电机的轴承温度、绕组温度信号。3.10监测风机的主轴承温度、振动位移、失速信号。3.11实时显示、记录所检测的各个温度值,绘制曲线,并提供历史数据的查询。3.12实时显示、记录所检测的振动位移,绘制曲线,并提供历史数据的查询。1.6根据监测到的风压、压差、温度信号,计算风机的负压、风量和效率,实时显示、绘制曲线,并提供历史数据查询。3.13控制液

9、压泵站的泵电机、加热器的运行和切换。3.14监视液压油泵站的各个温度、油位、流量信号。3.15显示系统的实时报警信息,实时报警打印,并提供历史报警信息的查询。3.16检测高压系统的有功电度、无功电度、有功功率、无功功率、功率因数、频率、电压、电流等电气参数,制作实时数据显示表和实时曲线。3.17实现历史数据、曲线打印功能。3.18具有与全矿工业以太网联网功能,数据远传功能、远程监控功能。3.19整个自动化控制及监控系统能和矿井的信息化平台进行信息交换,在矿井监控中心能够监视设备的运行情况。4.原来的风门使用钢丝绳滑轮利用小绞车控制,风门开关且无到位监测,无手动控制功能。十分的不可靠,且操作时间

10、长。改造后风门采用百叶窗风门,开闭有远控、电动手动和人工三种控制方式。5.改造完成之后,从运行情况来看,已经收到了不小的成效:5.1 Howden ANN-2500/1250B轴流风机在运行时振动非常小,测振仪显示值在4-8u m,说明转动和传动部位对中找正精确,设计合理,能够避免设备由于振动大造成其它部件共振引起设备损害,大大延长了设备的使用寿命,节省了设备的维修维护费用。5.2通过对设备运转的情况来看,Howden ANN-2500/1250B轴流风机在噪音方面进行了很好的控制,噪音小,解决了原设备噪音大,污染环境的问题。5.3根据风机性能测定对比来看,原离心风机运行效率在60%左右,而HowdenANN-2500/1250B轴流风机运行效率在80%以上,由此可见,节能效果显著,粗略的计算如下:目前,风机运行时电流为33A,由此,风机每小时消耗功率为:6.5kv×33A×3×0.8=296kwh由于此时计算功率为效率提高后功率,295kw×82%÷60%=405kw,可见,每小时节约的电能为:405kw-296kw=100kw,这样,每年可节约电耗为100kw×24h×365day=876000kw每年可节