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摘要：從礦山運(yùn)送礦石到到生產(chǎn)廠房，只要存在一定的高差，具有一定的位能，就可用變頻器對電機(jī)勵(lì)磁發(fā)電，變頻器為再生能量傳動系統(tǒng)，可將再生能量反饋回電網(wǎng)。一般情況是每天24小時(shí)連續(xù)不斷運(yùn)送，運(yùn)送的礦石量很大，電機(jī)發(fā)電量也大，電能回饋也多。從目前國內(nèi)礦山的情況看，運(yùn)送礦石基本上都是用大噸位的礦用汽車從山上往山下一趟一趟運(yùn)送，既浪費(fèi)了油料，又污染了環(huán)境，而且還占用大量耕地，很可惜。用變頻器驅(qū)動下運(yùn)膠帶輸送機(jī)帶發(fā)電機(jī)運(yùn)送礦石，可回收大量的電能，降低生產(chǎn)成本，提升企業(yè)的競爭力意義重大，這種方法值得推廣。
　　
　　一、概述
　　在新型干法水泥生產(chǎn)線，石灰石原料礦山位于直線距離數(shù)公里外的山上。傳統(tǒng)的運(yùn)輸方式使用大噸位的礦用汽車從山上往山下一趟一趟運(yùn)送礦石，為保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行，那就必須先修一條能夠供礦用汽車行駛的道路，只要水泥生產(chǎn)線不停工，礦車就要不間斷地將石灰石從山上運(yùn)到山下。這條道路應(yīng)能承受大噸位的礦用汽車的碾壓，其長度在數(shù)公里以上，占地面積大，投資自然也大，而且運(yùn)輸過程中要消耗不少油料，再考慮到設(shè)備和道路的維護(hù)，運(yùn)行費(fèi)用高，水泥生產(chǎn)成本增高，不利于市場競爭。為降低生產(chǎn)成本，考慮到石灰石從山上運(yùn)送到山下的過程中，位能在不斷減少。利用石灰石本身具有的位能，不用消耗其他的能量或消耗很少的電能就可安全地將石灰石從山上運(yùn)送到山下，現(xiàn)在采用較多的就是膠帶輸送機(jī)。本文敘述的膠帶輸送機(jī)，不僅作為運(yùn)輸石灰石的工具，而且還利用位能來發(fā)電，節(jié)能效率非同小可，降低水泥生產(chǎn)電耗意義重大。
　　二、膠帶運(yùn)輸機(jī)
　　膠帶輸送機(jī)主要由鋼絲繩芯膠帶、托輥、滾筒、中間架和支推等組成，它廣泛地應(yīng)用在礦山、冶金、煤炭、港口、電站、建材、化工、輕工、石油等各個(gè)行業(yè)，用來輸送松散物料或成件物品，根據(jù)輸送工藝要求，可以單臺輸送，也可多臺組成或與其他輸送設(shè)備組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)，以滿足不同布置型式的作業(yè)線需要。膠帶輸送機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、部件標(biāo)準(zhǔn)化、維修方便、輸送量大、操作維修簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、適用范圍廣等特點(diǎn)。長距離膠帶輸送機(jī)是一種大運(yùn)輸量輸送設(shè)備，具有輸送連續(xù)、可靠、自動化程度高、設(shè)備維護(hù)工作量小、可與工廠總控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一管理、輸送線路按地形布置占有耕地少等特點(diǎn)；同時(shí)物料在運(yùn)輸過程中相對穩(wěn)定，揚(yáng)塵點(diǎn)少、對環(huán)境污染小。
　　某水泥有限公司由兩條500t/d干法水泥生產(chǎn)線，石灰石原料輸送采用長距離曲線膠帶輸送機(jī)輸送，運(yùn)量為1800t/h，破碎站至廠區(qū)料倉的水平距離約為5451m；礦山破碎站翻卸平臺地坪高程約680m，破碎站帶式給料機(jī)出口高程約662m，膠帶機(jī)輸送終點(diǎn)水泥廠地坪標(biāo)高290m，輸送機(jī)頭部卸料點(diǎn)高程310m，輸送機(jī)下運(yùn)高度約-352m。
　　以上的數(shù)據(jù)表明1800t的石灰石用1個(gè)小時(shí)的時(shí)間下運(yùn)了352m，由此可計(jì)算出物料向下運(yùn)動位能變化產(chǎn)生的動能為（忽略摩擦阻力）：
W=mgh=1800×1000×9.8×352=6209280  (千焦)
假設(shè)該動能經(jīng)過發(fā)電機(jī)全部轉(zhuǎn)換為電能，則適配的電機(jī)功率為：
P=W/t=1800×1000×9.8×352/3600=1724.8  (kW)
　　三、膠帶輸送機(jī)控制方案
　　1、膠帶輸送機(jī)技術(shù)參數(shù)
　　膠帶輸送機(jī)運(yùn)量：1800t/h
　　膠帶運(yùn)輸機(jī)水平投影長度：5451m
　　膠帶輸送機(jī)最大提升高度：-352m
　　電動機(jī)額定功率：2880kW
　　電機(jī)電壓：交流三相690V（6000V）
　　膠帶寬度：1400mm
　　膠帶型號：ST3150
　　膠帶運(yùn)行速度：3.3m/s
　　最大下運(yùn)角度：20度
　　發(fā)電功率：1200kW
　　物料粒度：：80mm。
　　2、控制方案：
　　長距離的下運(yùn)膠帶輸送機(jī)分為兩段，兩臺交流電動機(jī)安裝在膠帶機(jī)的尾部，采用尾側(cè)驅(qū)動形式。
　?。?）高壓交流電機(jī)直接驅(qū)動方案
　　電動機(jī)不經(jīng)減速器直接驅(qū)動下運(yùn)膠帶輸送機(jī)。起動時(shí)，特別是在帶載起動的情況下，會產(chǎn)生很大的機(jī)械沖擊，使膠帶可能拉斷，帶來嚴(yán)重的后果。為實(shí)現(xiàn)帶載軟起動，在起動過程中加入液壓制動，由此將極大地增加制動器的運(yùn)行負(fù)荷，縮短制動器的使用壽命，并增大制動器的維護(hù)工作量。液壓制動器是作為下運(yùn)膠帶輸送機(jī)唯一的應(yīng)急安全保障設(shè)施，不宜在起動時(shí)經(jīng)常使用。
　　當(dāng)物料達(dá)到一定量時(shí)，其位能足以使膠帶機(jī)運(yùn)行起來，下運(yùn)膠帶輸送機(jī)拖動電動機(jī)發(fā)電，同頻同相且電壓比電源電壓高時(shí)，可將位能轉(zhuǎn)換來的電能送到電網(wǎng)上。停車時(shí)，為實(shí)現(xiàn)軟停車，需要加入制動。依據(jù)同樣的原因，這種起動、停車時(shí)經(jīng)常使用制動系統(tǒng)方案不太合適。