××煤矿空气压缩机节能改造效果报告

一、压风机节能改造原理

现在煤矿选用的空气压缩机大多为螺杆式，其控制电机功率较大。××矿务局××煤矿压风机为132kw, 每分钟产风量21.8m3, 工作压力8kg。电机重载运行电流200A，空载运行电流120A。使用广东中山艾能机械有限公司生产，型号ASK132A。 如果井下只有三个掘进工作面，每分钟需风量仅8m3,空压机有50％的时间为空载运行，而此时耗电量P=3IU=1.732х120х390=81kw，每小时耗电81度。此时的电机带动螺杆机工作，螺杆机的进气阀关闭，即为空载运行。

××煤矿1号空气压缩机 2010年12月23日记录总运行时间9806小时，重载时间4857小时，空载时间4949小时；2号空气压缩机总运行时间7720小时，重载时间3972小时，空载时间3748小时，总空载时间=4949+3748=8697小时。浪费的电度=8697×81KW=704557度电，价值0.41(电力电价)元×704557度=288868元。

原厂配置的电控方式为星三角启动方式。电机的起动电流为额定电流的7倍，星形起动只降低3倍，起动电流实际为额定电流的4倍，如果电机在单位时间内频繁起动，较大的起动电流会使定子绕组聚热，发热超温，导致电机定子绕组匝间绝缘破坏，烧坏电机。

空气压缩机不仅为井下掘进风动工具提供动能，也是三条生命线中重要的一项要求，即长期保持储气罐和管道风压不少于0.6MPa，且风压低于0.6MPa需自动起动，达0.8MPa需空载运行。矿山对压风

机的要求较高，特别是压风自救系统要求保持每个掘进工作面压风管道中随时都有压风，这样即要求压风机随时补充足够风压（不能停机）。

二、 压风机节能改造方案

选用××高新××电气公司的MKYBPD-Ⅱ/380V-160KW型变频控制器。该变频控制器有以下功能：

①变频器有容性补偿电路，即压风负载运行可以降低电流5％，即节能5％，此项每天节电P=3IU= 3х（180х0.05）*380=6kw，即每天节能6х10小时=60度，节约资金60х0.80=48元，月1440元。 ②变频器起动原理是电网频率从0～50Hz缓慢增加的过程，电机的启动电流从零安增加至额定电流的过程，没有大电流冲击，不会对电网、电机有大电流冲击，在单位时间内可以随时对电机N次起停，不会造成电机定子线圈过热。因此没有空载时间从而节约电费。

③本公司生产的变频控制柜和压风机PLC控制器相互联锁。可以实现真正的无人值守，可以节约人工工资。

④减少机械磨损，每年压风机换油维护费用为1.2万元。增加变频控制后可两年维护一次，可节约6000元。同时也延长了设备的使用寿命。

使用该型变频控制器实际投入14.8万元。预计每月节约资金13140元。12个月可收回投资成本。 三、压风机节能改造效果

2011年7月22日，××煤矿安装了MKYBPD-Ⅱ/380V-160KW型

变频控制器，现已正常运行一个多月，经过详细的运行观察和核算，该型变频控制器实现了对压风机的自动控制和节能管理。现将压风机变频节能核算情况总结如下：

2011年5月9日11：00至2011年6月12日17：00，压风机开单机(132KW)，总时间为：34×24+6＝822小时，总消耗电度为：29574－28362＝1212×40＝48480度，实际运行总时间为：680小时，其中重载时间为：258小时，空载时间为：421小时，平均电耗：60～72度，负载率31%，空载率52%，停机率17%，每月空载时间大概为400小时，空载电流为100A，空载损耗约为65KW，每月空载电耗为：26000KWh，每月空载损耗电费为26000×0.4462＝11600元。 2011年8月23日19：00至2011年8月26日10：00，运行时间为63小时，空载时间为34小时，空载损耗为2210KWh,平均每天损耗约884KWh,以此测算每月节约电度25000度，节约电费为25000×0.41(电力公司实际收取为基本电费30元/KVA+0.4515元/度)=10250元。

2011年8月26日10：00至2011年9月27日10：30，跨越时间为32×24+0.5＝768.5小时，实际机器运行时间为756小时，其中重载使用时间为7013－6791＝222小时，空载时间为8065－7620＝445小时，负载率为：28.9%，停机率：13%，空载率为：58.1%，实际空载损耗为65KW×445h＝28925KWh,平均每小时损耗约28925/768.5＝37.6KWh,以此测算每月节约电度37.6×31×24＝27974度，节约电费为27974×0.41(电力公司合同电价)=11469元。

可见，压风机节能与生产使用压风机关系密切。若井下使用压风时间少，压风机相对空载时间多，通过使用变频器消除空载时间，从而节约能源相对较多；若井下使用压风时间多，压风机空载时间少，则相对节约能源少，甚至有可能压风机一直负载运转而不节能。这便是煤矿压风机节能特性：不限定压风机运转时间，不限定压风机负载运行时间，只消除压风机空载运转时间，从而达到节能目的。

××矿务局××矿业有限公司

2011年9月28日