Развитие теории и комплексные методы повышения эффективности функционирования электрооборудования горных предприятий (15.06.2009)

Автор: Дорошев Юрий Степанович

Однако существующие в настоящее время методы нормирования и планирования электропотребления в горной промышленности не могут считаться достаточно обоснованными, поскольку, как правило, в большей степени субъективны и слабо связаны с производственной программой предприятия и теми изменениями, которые происходят в процессе её реализации. Кроме того, однофакторные модели электропотребления не учитывают некоторые существенные параметры технологического процесса экскавации горной массы.

Также следует отметить, что нормы удельного электропотребления на различных горных предприятиях могут существенно отличаться, так как зависят от конкретных условий производства каждого предприятия, в частности, от технологии добычи, горно-геологических, климатических условий и др.

Научно обоснованные нормы должны базироваться на результатах теоретических и экспериментальных исследований, анализе электробалансов, выявлении и количественной оценке взаимосвязей между электропотреблением и технологическими параметрами с применением методов теории вероятностей и математической статистки.

В данной работе проведен анализ режимов электропотребления и норм расхода электроэнергии на экскаваторные работы некоторых типов экскаваторов с помощью электробалансов и энергетических характеристик. Значение первых состоит в том, что на их основании устанавливают фактические соотношения в потреблении электроэнергии, а также взаимосвязи энергетики с технологическим процессом; значение вторых в том, что они отражают зависимость между расходом электроэнергии и выпуском продукции в единицу времени, при учёте влияния важнейших факторов производства, определяющих этот расход и значение одной из важнейших составляющих в себестоимости продукции.

Для проведения экспериментов была использована упрощенная экспериментальная установка, включающая только два измерительных преобразователя – активной и реактивной мощности и многоканальный автоматический потенциометр.

технологическим процессом с учётом изменения различных влияющих факторов. Сменные отрезки времени позволяют рассматривать технологические процессы как установившиеся, т.е. учесть влияние на них как случайных, так и резкопеременных факторов. В то же время смена является наименьшим интервалом времени, характеризующим полный цикл технологических процессов, за который регистрируются различные технологические и производственные показатели, влияющие на работу оборудования.

Точечные графики, полученные в результате экспериментов, преобразовывались в непрерывные, затем подвергались дискретизации с установленным периодом; объем массива данных определялся по методам математической статистики для заданной погрешности измерений; массив данных подвергался статистической обработке на ЭВМ.

Обработка полученных в ходе экспериментальных исследований данных позволила определить средние значения затрат электроэнергии на различные технологические операции, по которым были составлены сменные электробалансы одноковшовых экскаваторов. Отвальные экскаваторы значительную долю электроэнергии (около 30 %) расходуют на разгрузку составов. Бoльшая доля электроэнергии расходуется на переэкскавацию горной массы при строительстве земполотна. Таким образом, для одного типа экскаватора в условиях одного разреза, но занятых на различных работах, удельные нормы по статьям расхода значительно отличаются. Это связано с особенностями Бикинского месторождения и специфическими условиями разреза. Данные обстоятельства обусловливают необходимость определения удельных норм электропотребления по статьям расхода электроэнергии. Анализ сменных электробалансов позволил определить удельные нормы электропотребления по статьям расхода электроэнергии отвальных экскаваторов и при строительстве земполотна (табл.1 и табл.2).

Нормы расхода электроэнергии экскаваторами наиболее точно определяются на основе энергетических характеристик. Нормативные данные по удельным нормам не учитывают расход электроэнергии на прием породы, планировку земполотна, снятие плодородного слоя и другие вспомогательные операции, что приводит к существенному превышению фактических норм электропотребления над плановыми.

В настоящей работе энергетические характеристики экскаваторов рассматривались как корреляционные связи между электропотреблением и определяющим его технологическими факторами.

Таблица 1

Удельные нормы электропотребления отвальных экскаваторов ЭШ-10/70

по статьям расхода электроэнергии

Статьи электробаланса Расход электроэнергии,

W, кВт ч Расход электроэнергии,

W1 % Удельная норма электропотребления,

?, кВтч/тыс.м3

Экскавация горной массы 2870 61,82 689

Разгрузка составов 1389 29,92 334

Прочие операции 70 1,50 17

Холостой ход 314 6,76 75

Итого 4643 100,0 1115

Таблица 2

Удельные нормы электропотребления экскаваторов ЭШ-10/70

на строительстве земполотна по статьям расхода электроэнергии

Статьи электробаланса Расход электроэнергии,

W, кВт ч Расход электроэнергии,

W1 % Удельная норма электропотребления,

?, кВт ч/тыс.м3

Экскавация горной массы 1771 43,23 743

Переэкскавация горной массы 1194 29,14 501

Вспомогательные операции 703 17,16 295

Холостой ход 429 10,47 180

Итого 4097 100,0 1719

В качестве технологических факторов, главным образом влияющих на электропотребление отвальных экскаваторов, были приняты сменная производительность Пр (тыс.м3) экскаватора при работе по приему породы и сменная производительность Пэ (тыс.м3) экскаватора при экскавации горной массы из приёмной ямы в отвал.

Количественные значения производительностей Пп и Пэ для отвальных экскаваторов и производительностей Пп и Пэ для экскаватора, работающего на строительстве земполотна, были включены как независимые переменные в многофакторные уравнения регрессии. Для экскаваторов типа прямая лопата в качестве энергетической характеристики принята однофакторная регрессивная модель, в которой независимой переменной является общая производительность П экскаватора, тыс.м3. Форма статистической связи между зависимой переменной (электропотреблением W экскаватора) и независимыми переменными (производительностями Пр , Пэ и П) во всех уравнениях регрессии (энергетических характеристиках) была принята линейной. Энергетические характеристики экскаваторов приведены в табл.3.

При расчёте удельного электропотребления на экскавацию горной массы учитываются горно-технологические условия Лучегорского разреза: фактические среднегодовое число часов работы, категория грунта и суммарные годовые производительности экскаваторов.

Таблица 3

Энергетические характеристики экскаваторов

экскаватора


загрузка...