煤矿企业用电低耗高效管理策略探讨

煤矿企业用电低耗高效管理策略探讨

李双安

河南能源化工集团义煤公司跃进煤矿472300

摘要：当前煤炭经济形势低迷，特别是一些老矿区存在资源枯竭，煤资质差，煤价低，吨煤成本高现象；降低生产成本，提高劳动生产率，提升企业经济效益是老矿区努力新动向。电力消耗是煤矿的生产成本中的主要指标之一，节约用电、控制电费支出成为扭亏增盈的重要手段。煤矿具有设备多、容量大、设备分散、工作面变化快的特点，进行电耗控制有很大潜力可挖，本文借鉴义煤公司跃进煤矿节电管理工作的经验，谈谈煤矿如何搞好低耗高效节电管理一些做法，供大家参考。

关键词：节能节电；开采节电；峰谷电价；内部市场化

一、目前节电管理中常存在问题

经过近几年的发展，煤矿的生产布局和技术水平等方面取得了巨大的进步，在节能降耗方面也取得了不小进展，但据国家发改委的千家企业节能行动的要求还有一定差距。尤其煤矿节电管理还有很大发展空间，主要表现在：

1、管理制度尚不健全、落实不到位，节能管理机构尚进一步健全，节能意识需进一步加强，管理方面潜力巨大。例如许多煤矿节能小组都是兼职的，主要工作是整理资料上报，供电管理部门有心无力，供电系统复杂，人才缺乏，电度计量仪表缺乏，疲于应付安全生产。

2、部分装备落后，工艺结构不尽合理，传统的工艺流程，运输环节相对复杂，电力消耗较高，尚需进一步改进。例如；变压器自身耗能超过国标应淘汰。采掘设备匹配不合理，存在“大马拉小车”现象。排水、压风等管路设计或后期改造不合理，与水泵、压风机不匹配等。

3、矿井人员综合文化素质偏低，对节能节电认识不够，缺乏节约自我做起意识。主要表现在公益场所灯具不及时关闭，设备开停不认真执行峰谷时间设备运行制度。

4、缺乏专业人才进行分析评估，未及时对煤矿供电系统的用电设备优化，造成能源浪费、电量不必要消耗。

二、治理对策

（一）、建立节能节电控制组织机构

应成立节能节电工作小组，促进节能技术进一步发展，提高节能管理水平和企业的经济效益。督促加快淘汰和改造落后工艺装备，以工艺现代化和设备机械化为手段，加快自动化和智能化进程，促进产品结构调整和工艺装备结构优化。

工作原则：依靠科技进步，加大资源回收和综合利用，促进耗能结构的合理和优化。

1、具有势能、动能、热能的液体、气体发展循环利用，减少经济消耗。

2、依靠科技优化生产结构，最低消耗，最大效益的原则。

3、以节约为本，落实责任，全员参与的原则。用电指标层层分解到具体责任区队，推行内部市场化管理，区队与矿井、班组与区队签订市场化用电消耗协议书。

（二）抓好井下开采节电

1.矿井开采及工艺中的节电措施

①优化通风系统。优化通风网络，选择合理的巷道断面，并尽量减少断面变化和转弯巷道，以减少井巷阻力。通风设施布置合理，可大大节约风量，主风机工况点优化改变可减少通风机工作电流。

②煤层开采布局合理。安装设计时，考虑主要工艺工序能耗符合国家定额标准。

开采巷道设计时考虑运输环节优化，简化运输环节减少设备。采用集中运输可减少不必要运输环节和设备，从而减少不必要的设备消耗。

③优化生产系统，开采工艺选择国内外先进的工艺技术，如运输胶带机实现运行集中控制，综掘机、锚喷机联合作业线，具有生产效率高特点。

④矿井机电设备选型符合节能要求，及时更换国家明令淘汰的高耗能设备。矿井采、掘、开工作面的设备选型及通风、排水、提升、井下运输、地面运输、供电等系统的设备选型要容量大小合理。根据需要配备功率相当的机械设备，避免高耗低效大马拉小车现象。优先选用能耗低、效率高设备。联合运输线启动和控制方式采用变频和集中控制等自动化技术。

2.矿井供用电线路节能

1）控制电源线路消耗

合理选用电源线路及变压器，降低电源线路消耗。供配电线路按经济电流密度选择电缆截面，按载流量和电压降进行校核，判断电源线路和变压器是否符合选型设计标准。对不同时期损耗超标的变压器及时改造更换先进的新型节能变压器；对负荷增加损耗超标的供电线路及时增加线路截面或采用高压供电技术。

2）选用动态可靠的无功功率补偿装置，提高功率因素。

大量的无功电流在电网中会导致线路损耗增加，变压器利用率低，电压降增加，无功功率补偿是降低线路损耗的重要措施。矿井随着开采深度增加，用电负荷增加，原有的无功功率补偿装置不一定满足需要应急及时扩容。

目前新型的可靠的动态无功补偿装置已经推广使用，有条件的尽快更换。例如SVG动态无功补偿装置具有占地面积小、补偿效果好、稳定性好，补偿后功率因数高（0.98-1之间）的特点，远远超过煤矿6KV-10KV电网功率因数达到0.90要求。

3.采用变频节能装置

在煤炭生产过程中，电能主要用于煤炭采掘过程中驱动相关机械设备完成作业动作，提升、通风、运输、排水、采掘等作业工序中分别具有装备容量大、耗能高、运行时间长的特点，节电潜力也很大。通过对主提升、主通风机、主运输设备等高耗能机电设备变频改造，淘汰串电阻调速方式，利用变频调速控制和四象限运行重力势能发电回馈电网技术，自动调节运行方式，使电动机在最佳状态下运行，可节约大量的有功功率和无功功率，实现电机节能的效果。

4.及时优化矿井电网，减少耗能设备。

矿井电网结构要合理，与矿井规模、用电负荷相适应，井上下变电所要靠近用电负荷中心。井下生产变化快，及时调整低压负荷，合并调整低压负荷，停运不足半载的变压器，减少变压器及线路损耗。如采掘皮带随着运输长度缩短双机拖动变单机拖动，减少电机自身消耗提高效率。优化合并变电所或配电点，煤矿安装电力监控系统，减少人员值守。

（三）减少照明电能消耗

煤矿存在照明环境复杂，照明光源耗电时间长、照明用电管理薄弱等问题，因此，煤矿照明用电具有十分巨大的节电潜力可挖；开展绿色照明技术利用，实现煤矿照明节电是当前值得研究的一个方面。井下采用节能型防爆灯具、可控性灯具等新产品，实现井下绿色照明。室外照明采用定时或光电控制装置，地面建筑物照明优先选用节电、发光效率高的新光源和照明灯具，对于集中控制的室外照明，选用光电自动控制装置，每个室外集控照明的范围不易过大，有条件的可分区控制。厂房内的照明按照工作场所和条件，采用不同类型的光源和灯具。对每一位置的灯具，确定合理的悬挂高度，以提高光效；必要时，可配备局部照明灯具。

（四）节约用水和杜绝”跑冒滴漏”

矿井各种生产用水、生活用水输送(包括废水处理)大部分是依靠消耗电能输送的，杜绝地面及井下输水管理”跑冒滴漏”，节约用水，发展循环利用可以大大减少排水、输水电耗。煤矿常见的”跑冒滴漏”现象的还有压风系统和液压系统，如工作面支架升降使用的乳化液泄露，均在材料消耗的同时，需要补给间接产生电能消耗。

（五）避峰填谷措施

1、根据上级要求，矿井用电做好‘避峰填谷’工作。由于矿区每天峰谷时期电价常有很大差异，峰谷电价在三倍左右，有效降低生产用电成本。值得考虑用电低峰期生产，高峰期检修。尽可能将每天周期性主要生产负荷调整等用电低谷时间段和平段进行开机。因此，用电设备需进行合理电力调配，既保证低谷期设备运行负荷尽可能最大化，又保证矿井总负荷不超限，避免发生事故。利用实行调整负荷的措施大体如下：

2、运煤系统运输线长，设备多，设备功率大的特点，往往消耗电能较大。对运煤系统进行生产时间、检修时间进行合理分配，生产时间放在用电低谷时间段，用电高峰期进行设备检修。将峰期用电量尽可能控制在10%以下，低谷时段用电量控制在55%以上。调整矿井大容量运输用电设备的用电时间，避开高峰期用电，降低高峰期用电量。

3、利用好井下煤仓存储量，根据现场情况不同，合理调整各区队的生产、检修班次和工作时间，实行电力系统高峰时间段停止耗电大的生产进行让电。

4、利用好井下水仓容量，合理安排主排水泵在电价较低的用电低峰期、平段开泵。正常涌水量在1000m3/h以下的煤矿一般主泵房水仓设计容量在正常涌水量的8小时以上。只要不是特殊时期，对于排水不紧张的矿井完全可以将排水时间安排在0点低峰期或用电平段进行排水。如跃进煤矿制定了排水时间表，在0：00-8：00低谷期安排两次排水，每次2.5小时，中午12：00-18：00平段电价，安排一次排水（15：00-17：00）。

调整负荷，提高负荷率和控制好每天‘开机时间’，是一项长期工作，它要使每台用电设备用电达到经济合理，而且也为整个电网的安全经济运行创造了条件。

（六）进行内部市场化管理

1、实行计划用电，高峰期电力指标下达到区队、班组等，签订内部市场化协议书。严格控制高峰时间的电力负荷。减少设备空运转，利用新技术合理控制生产期间皮带空运转，减少检修期间皮带空运转时间，降低不必要用电消耗。

2、安装电度计量器具，合理分配公益用电电力指标等等。职工生活用电采用集中分户装表，集体宿舍安装限电器。由地面后勤部门进行内部市场化承包。

三、结语

矿山企业具有设备多，负荷大变化快、处于电网末端功率因数低的特点，长期不懈的进行节能节电管理既能减少消耗提高经济效益，又能减少不必要能耗产生的环境污染。节电控制是节能管理工作的重要组成部分，主要从七个方面开展：通过安排专人专管，不断优化通风、排水、压风、采掘生产等系统结构，简化供电系统减少耗能的变压器、线路，推广应用变频技术和无功功率补偿技术提高设备和线路功率因数，实行计划用电，用电指标层次分解到区队，甚至班组。推广应用绿色照明技术，减少风水管路中的液体流失。只要能够降低电力消耗，无论采用直接方法或是间接方法减少电能消耗均值得学习借鉴的。在今后经济发展中，节能节电管理提倡绿色发展将处于越来越重要位置。

参考文献：

[1]龚建；煤炭企业节能降耗管理工作探讨；现代经济信息，10.3969/j.issn.1001-828X.2014.17.044

[2]王明杰；节电降耗技术在煤矿生产中的应用[J]；企业技术开发；/2014年06期

作者简介：

李双安（1971-），男，工程师，河南省义马市。