煤炭科技煤矿通风机节能技术的发展规划

1、1 1 / / 3838此資料来自:I精品资料网tww,. cnshu, cn）联系电话：02C-3960388S直班手机业QQm 800003985提供50万份管理资料下载3万集企业管理资料下载1300GB高清管理讲座硬盘拷贝煤炭科技煤矿通风机节能技术进展“十二五”规划一、煤炭科技煤矿通风机节能技术现状与需求（一）现状及存在的问题1.1.煤矿主通风机现状分析煤矿地面主通风机担负着向全矿井提供新奇空气、排出有毒、有害气体的重任，被誉为整个矿井的“肺脏”，其安全、可靠运行事关整个矿井的安全。 随着世界范围内能源短缺和经济增 长对能源需求的增加，迫切要求人们节约能源和爱护

2、环境。而矿井主通风机每天都必须运行， 选择节电、低噪型通风机就显得特 不重要。2020 世纪 8080 年代后，由于采纳了新技术、新工艺，通风 机的效率提高了 5 52 2 / / 383810%10%扩大了调节范围，提高了变负荷条件 下通风机的运行效率。随着我国经济的迅猛进展，煤炭在国民经济中的作用日益增 强。2002005 5年我国煤炭产量达到 21.621.6 亿吨，占我国一次能源消费 总量的约 7070%。矿用通风机是保证煤炭安全生产的最要紧设施， 据统计我国目前在役的矿用主通风机约1600016000 台，矿用局部通风机约 2525 万台，矿用通风机总装机容量约为 40004000

3、万千瓦，耗能巨 大。目前国内在运行的煤矿要紧通风机规格、型号如下：(1)(1)电动机外置式单级轴流通风机(GAF(GAF 单级， K40,K40, K54,K54, K55K55, K58,K58, K61K61,K65)K65)。(2)(2)电动机外置式双级轴流通风机 (70B(70B, 2K56,2K56, 2K58,2K58, 2K60,2K60, GAIGAI 双级) )。(3)(3)对旋通风机(BD40,(BD40, 5454, 5656, 5858, 6060, 6565, 66)66)。(4)(4)离心通风机( (电动机外置)(K4)(K4 -7272, K4K4-2 2X73)

4、73)。表 1 1 若干矿用主通风机性能参数表(钢板机翼形)通风机型号电机功率KW电机效率静率压效风量 m/min静压 Pa噪声 dB(A)BK54-4-血 10158676.1699844107BD-8-血 242X1859375.6618025233 3 / / 3838BD-8-血 25.82X25094.480.26010252492.3BD-8-血 242X2509084.46652298365.5BD-8-血 262X2509378.68056295097.7BD-8-血 282X4009383.78310429190表 2 2 国内矿用主通风机的无量纲性能参数如下表主通风机型号压

5、力系数屮a流量系数0比转速 ns静压效率/ns备注BK400.060.2231780样本BK540.090.1720680样本GAF 单级0.18760.248414384样本2K560.190.1711685样本2K600.400.248082样本BD400.170.2314880样本BD450.190.2213479资料BD500.210.2011779.4厂内测试BD540.250.2311181.5厂内测试BD580.250.2712278厂内测试BD620.360.218179.1厂内测试BD65A0.330.228880厂内测试BD660.420.227377厂内测试K4-720.

6、430.227289资料K4-2X730.430.410386资料一般讲来，BK40BK40 5454 等单级通风机适用于压力较低，需风量较大的低风阻矿井；2K562K56 2K602K60 和 BDBD 系列适用于中、高压矿井;而离心通风机适合用高压、需风量较小的矿井。与之相对应，从 表 4 4 可看出：无量纲压力系数较低的通风机适合于低风阻矿井， 反之适合于高风阻矿井；比转数较低的通风机适合于风量要求较 小的矿井，反之适合于风量要求较大的矿井。对旋通风机结构特点：（1 1）对旋通风机与二级轴流通风机相4 4 / / 3838比，它无导叶，两个旋转方向相反的叶轮互为导叶； (2)(2) 两个

7、叶轮分不直联在各自的电动机上，因此要求配备两台电动机； (3)(3) 两台电动机置于通风机内部，与叶轮直联，不需要长轴结构，因 此对旋通风机结构紧凑， 安装调试方便。 特不适合于安装场地受 到限制的矿井。 另外，由于电动机内置， 省去了电动机房的土建， 与长轴结构的轴流通风机相比，可节约大量的土建成本； (4)(4) 对 旋通风机的消声器与扩压器直联，结构紧凑，一般来讲，不必另 外建筑消声塔， 节约土建成本； (5)(5) 对旋通风机由于电动机内置， 维修不便。 电动机散热条件差， 对电动机有专门要求。 性能特点：(1)(1) 效率与二级轴流通风机相当； (2)(2) 良好的反转反风性能； (

8、3)(3) 可单级运行，但必须配备后导叶，否则效率专门低。单级运行时 风压只有双级运行的一半左右。电动机外置式双级轴流通风机结构特点： (1)(1) 有两个动叶轮， 分不配有导叶， 两级动叶和导叶的形状可完全一样， 省去叶片模 具成本； (2)(2)配备一台外置电动机。由于电动机外置，散热条件 较好，对电动机维修方便； (3)(3) 由于用长轴连接动叶轮和电动机， 安装要求严格，结构不太紧凑，前置长轴穿过气流通道，需置 S S 型弯道； (4)(4) 需建电动机一通风机房，土建成本较大； (5)(5) 安装场 地要求较大。性能特点： (1)(1) 与对旋通风机相当； (2)(2) 由于存在导5

9、 5 / / 3838叶，反转反风性能不如对旋；（3 3）此类通风机在国外广泛应用， 历史悠久。离心风机结构特点：（1 1）安装较为方便，但双面进气用双支 承轴较长。有蜗壳，径向尺寸专门大；（2 2）电动机外置，散热条件好，易维修；（3 3）安装调节门（前导器）后，启动时关小调节门，启动功率小，易启动，且能调 节风量、风压。性能特点：风量较小，风压较高，效率也较高。表 3 3 各类矿用主通风机的评价名称长轴双级轴流对旋离心效率电动机维修安装简便结构紧凑综合成本风量安全性总体来讲，通过近几年的规范整顿， 所有的矿井都差不多上 采纳了符合要求的主通风机， 并制定了以风定产的安全措施， 由 于要紧通

10、风机出现故障而造成的事故大为减少。衡量风机技术水平要紧从产品标准化、 通用化、系列化的程度和容量、转速、效率及噪声等几个方面考察。产品的标准化、通用化、系列化能够降低产品成本、缩短生产周期，扩大产品使 用范围，以较少的零件品种达到较大应用范围的需要， 产品质量 与工艺要求都容易得到保证，同时可采纳专用设备与流水线操 作，提高了生产效率又降低了产品维护成本。 风机采纳大容量后 可使一台机组替代几台机组， 如此可降低设备和建筑费用， 节约 材料，节约能源，便于治理和采纳自动化技术。提高了风机转速 后，可节约材料，减少体积，减轻重量，同时为运输和使用带来 方便。风机是一种使用量大面广的通用机械， 它

11、的高效和节能关 于国民经济建设具有重要意义。 据统计， 风机的电能消耗约占全国发电量的 8 810%10%因此，提高风机的效率和运行效率是十分 必要的。2.2. 煤矿主通风机存在的问题（1 1）风机低效率运行据中煤集团和煤科总院 20042004 年的调查表明，我国在役的矿 用主通风机运行效率低于 40%40%的占 20%20%，运行效率高于 70%70%的不 足 10%10%。关于在役的局部通风机，平均运行效率低于60%60%，其中地点煤矿平均运行效率仅为 48%48%。这同西方发达国家约 85%85%的平均运行效率相差甚远，节能潜力巨大。6 6 / / 38387 7 / / 3838煤矿

12、选用的主通风机大多数采纳异步电动机驱动， 特不是近十年来普遍选用防爆对旋轴流式， 电机的调速操纵几乎是一片空 白。要紧缘故是交流异步电机调速困难。 机械调速方式体积庞大， 维护困难。电力调速在变频调速系统出现前系统复杂、损耗大。 因此不得不放弃这种有效的性能调节方式。（2 2）高噪声 噪声对人们的听觉、视觉、神经系统、心血管系统、消化系 统和内分泌系统都有严峻危害。 风机是一个较强的噪声源。 如锅 炉送风机的噪声可达 124dB124dB。对噪声的操纵也是我国风机行业宽 敞技术人员一直在努力的一个重要方向。利用气动声学原理来设计低噪声风机是从噪声源处着手， 没 有为降噪而增加质量、空间和成本，

13、具有较大的吸引力，但难度 较大；采纳消声、隔声或吸声等无源噪声操纵措施能够取得了不 错的效果，但也存在低频噪声难以消除， 质量和成本增加等问题； 有源噪声操纵技术通过引入二次声源建立一个相消干涉模式， 从 而实现指定区域内声能降低或消除的目的， 具有良好的解决低频 噪声问题的潜力， 但也存在一些缺点： 其一是有源操纵只对风机 低频窄带比较成功， 其二是实际应用中需要复杂的操纵系统， 这 在硬软件方面都存在极大的困难， 其三是有源操纵系统中采纳的电子设备过于昂贵。8 8 / / 3838（3 3）加工手段落后，质量难以保证 世界上较闻名的通风机企业要紧有德国 TLTTLT 公司、英国豪登 公司、

14、丹麦诺文科公司、 德国 K.K.KK.K.K 公司及日本荏原制作所等等， 这些公司技术先进， 科研实力雄厚， 都能设计三元叶轮并进行计 算机仿真和优化设计，他们加工三元叶轮的工艺方法也特不先 进，如意大利新比隆公司采纳开槽焊接技术，德国德马格公司采 纳钎焊接技术， 而国内还未将这些技术应用于生产； 在五座标铣 制叶轮方面，国外先进厂家加工效率比国内高2 23 3 倍；在叶轮焊接方面， 国外采纳数控自动焊， 而国内还在沿用手工电弧焊的 落后工艺方法。国外的小型通风机产品的外观质量相当于工艺 品，涂装质量既牢固又漂亮；国内近几年虽有所提高 , , 但仍有专 门大差距。我国装备制造业总体水平不高， 生产矿用通风