煤矿中央风井主通风机及电控系统更换技术方案.docx

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1、某某煤矿中央风井主通风机及电控系统更换技术方案某某煤矿一、现用主通风机技术参数3二、主通风机存在的问题3三、主通风机选型53.1选型依据53.2主通风机基本技术参数5四、主通风机及其电控系统更换方案64.1现场基本情况64.2主通风机更换方案74.3高压配电系统更换94.4高压配电系统更换14五、主要技术要求16中央风井主通风机及电控系统更换技术方案我矿中央风井2台主通风机（型号：FBCDZ-No272450kW）,2006年6月投用，已使用16年。主通风机及其电控系统老化，部分电控系统配件已经无法采购，为实现主通风机“一键”启动、不停风机倒台及自动控制，保障矿井通风安全，建议更换主通风机及电

2、控系统。一、现用主通风机技术参数型号FBCDZN027电机型号YBF450-8功率2450kW电压6kV电流55.IA转速740rmin风压990-4520pa风量5450-12760m3min主通风机制造单位运城市安运风机有限公司主通风机出厂日期2008年7月主通风机安装日期2008年7月电机制造单位南阳防爆集团有限公司二、主通风机存在的问题1根据河南理工大学出具的河南某某煤电股份有限公司某某煤矿中央风井主要通风机选型论证研究报告，我矿应选用FBCDZNq31(740rmin)型主通风机，配套电机功率应为2710kW或2800kWo2 .现用主通风机工况与矿井通风阻力不匹配，可能导致主通风机

3、的工况点超过风机的最高风压，进入风机运行的不稳定区域，从而可能出现主通风机喘振现象，影响主通风机运行的安全性和稳定性。3 .多风机系统各主要通风机工况点差异较大，多风机通风系统在满足风量按需分配的前提下，各主要通风机的工作风压应接近。当通风机之间的风压相差较大时，应减少共用风路的风压，共用风路的风压应小于任何一个通风机风压的30%o若二者工况点差异过大，一旦风机能力调整,出现风量较大波动时，易导致其他风机出现不稳定运行的状况。4 .中央风井主通风机至今运行已超过14年，电机经过长期运行，存在轴承间隙增大、风机振动大、定子绝缘降低、注油管路需要清洗等问题，可能因电机故障导致主通风机停风。5 .矿

4、井抽出的气体中，含有水及硫化物等腐蚀性成分,主通风机经过长期运行，铜保护圈内铜钾钉有锈蚀松动，如果不进行处理，有可能脱落导致断叶片、烧电机等重大事故，亟待解决。6 .我矿使用的变频器为北京合康新能变频技术有限公司第一代产品，该类型的高压变频器现已经升级到第四代,部分第一代产品的配件已经停止生产而无法购置，只能采购第四代产品的配件进行维修维护，新老配件混用，兼容性较差。7 .高压变频器由于使用时间过长，功率单元、主控制板、CPU板等核心电子元件的工作时间早已超过其安全稳定期，故障频发，时常导致变频启动阶段出现异常。8 .由于高压变频器稳定性差，矿井自主将主通风机电控系统改造成变频启动一工频运行模

5、式，致使操作流程复杂，不利于快速启动风机，尤其是进行紧急风机倒台时，容易造成主通风机司机操作失误。三、主通风机选型3.1选型依据根据河南理工大学出具的河南某某煤电股份有限公司某某煤矿中央风井主要通风机选型论证研究报告应选用FBCDZN31(740rmin)风机，配套电机功率，配套电机功率应为27101或2义8001,结合矿井实际情况，建议中央风井风机配套2X80OkW电机。3.2主通风机基本技术参数1型号：FBCDZNo3128002 .风量：630015900m3min(105-265m3s)3 .负压：300-6800Pa(标态)注：以上风量、负压参数范围为该风机所能达到的气动能力，而配套

6、电机功率的选择是根据矿井具体工况点参数确定，并按照国家有关设备选型规范留有合理的功率余量。4 .工作制:S1（连续工作制）5 .最高静压效率：85%6 .噪声：符合JB/T8690-2014工业通风机噪声限值的规定；7 .反风量：N70%8 .旋转方向：一级叶轮逆时针，二级叶轮顺时针（顺气流方向看）9 .电机功率:2800kW10 .额定电压：6kV11 .额定频率：50Hz12 .变频范围：050Hz（长期运行范围3050HZ）13 .额定转速：740r/min14 .电机防爆标志：ExdiMb15 .电机绝缘等级：F16 .电机防护等级：IP5517 允许温升:90K四、主通风机及其电控系

7、统更换方案4.1 现场基本情况根据对现场考察情况，原主通风机为FBCDZNo27/2X450风机，出厂日期2008年。顺气流方向看，主通风机各部件依次为：巷道接头、蝶阀、联接风筒、集流器、一级主机、二级主机、扩散器、后接头、土建扩散塔等。主通风机所有部件均在室内安装，其中蝶阀和联接风筒在一个房间内，蝶阀带安装支腿，为固定安装，联接风筒（轴向长度2.2m）无支腿，带检修人孔；集流器为跨墙体安装，浇封在墙体上，与主机连接侧伸出墙体轴向长度0.25m；一级主机、二级主机、扩压筒在一个房间内，轴向长度分别为3m、3m、4.Im,后接头露出墙体轴向长度为134%可在墙体内伸缩移动，保证主通风机轴向检修空

8、间。主机室内各部件为轨道安装，轨距2.37,两台主通风机中心距6.49mo巷道上设置有绞车驱动的立式闸板检修风门，常开状态；顺气流方向，立式闸板风门后侧巷道顶部设置有手动启闭的钢板门；目前依靠主通风机本体上的蝶阀进行倒机,硬件配置无法实现不停风倒机功能。4.2 主通风机更换方案4.3 2.1主通风机更换根据我矿需求的通风参数，改造后主通风机型号为FBCDZNo312800e本着对井下安全生产影响最小的原则进行改造。现场主通风机为一用一备，先对备用主通风机进行改造，改造完成后倒机对另一台主通风机进行改造。原主通风机蝶阀后面部件全部更换（顺气流方向看），改造后蝶阀后面各部件依次为偏心变径接头（侧面

9、安装水平百叶窗测试风门，可与蝶阀配合实现不停风倒机）、集流器、一级主机、二级主机、扩散器、扩压式消声器、扩散塔等。由于新风机比旧风机轴向长度增加，现场主机室内尺寸无法满足新风机安装，需对现场主机室进行改造，墙体与风筒干涉处需扩宽处理，主机室内轨道不做更改，为了满足新风机整机轨道安装要求，轨道需向后延伸加长，原风机出口土建巷道部分需拆除（逐台拆除，不影响井下生产）。为了保证气流稳定，偏心变径接头长度适当加长，暂按轴向长度3米设计，变径接头为跨墙体安装，安装后对风筒与墙体接触部分进行二次浇注密封。为实现主通风机不停风倒机功能，结合现场实际情况,在偏心变径接头侧面开设旁路三通，用来安装百叶窗测试风门

10、（18X30,立式安装），为保证进气安全，在百叶窗风门进气口法兰外侧增加网窗，可防止吸入异物，保证主通风机安全运行。4 .2.2主通风机更换设备配置1主通风机主机（包括集流器、I级主机、II级主机、扩散器、二级手动/电动防爆制动装置）（2套）5 .YBF710S2-8800kW6kV风机专用隔爆型三相异步电机（变频范围3050Hz）（4台）6 .扩压式消声器（2套）7 .扩散塔（2套）8 .百叶窗测试风门（18m3.0m）（2套）9 .偏心变径接头（2套）10 变频电控及在线监控系统（详见第七章）（1套）11 备品备件和专用工具（日常维护和一般检修）4.3高压配电系统更换采用单母线分段制，2路

11、6kV高压电源进线，由联络柜实现互为备用，系统由进线柜、出线柜、联络柜及隔离柜组成，实现2台主通风机配套高压电机的配电和保护。4.3.1 方法一：采用一拖二（1台变频器拖2台电机）模式，根据原有空间及设备进行案设计；序号名称型号单位数量1变频馈电柜KYN28A-12台22母联柜KYN28A-12台13隔离柜KYN28A-12台14PT柜KYN28A-12台25电源进线柜KYN28A-12台26风机系统控制柜AFM-IOO套17.1显示器三星S24R358F台27.2工控机IPC-6101.AIMB-706VG.17-8700.8G、120G固态+1T、DVD、1网口、2串口、K+M、无线网卡台

12、27.3多媒体音箱R1O1V台17.4UPS电源UPS(3KVA)台17.5组态软件力控7.2+512+0PC套27.6成套系统软件含P1C控制程序及上位机组态程序套17.7打印机A4激光打印机台17.8振动传感器TM362个47.9负压传感器PT305D32KM5J1D(-4.5-0)kPa个27.10差压传感器PT305D3A2KM5J1D(0-1.5kPa)个27.11操作台KC-6752台18高压变频调速装置RMVC5100-6/218-AT台29自动工频旁路柜RMVC-SC3J2D台24.3.2 方法二：采用一拖一（1台变频器拖1台电机）模式，是由2台进线柜、4台出线柜、2台PT柜、

13、1台联络柜及1台隔离柜10面高压柜组成（此方案需要对设备空间进行改动）序号名称型号单位数量1变频馈电柜KYN28A-12台42母联柜KYN28A-12台13隔离柜KYN28A-12台14电源进线柜KYN28A-12台25PT柜KYN28A-12台26风机系统控制柜AFM-IOO套17.1显示器三星S24R358F台27.2工控机IPC-6101.AIMB-706VG.17-8700、8G、120G固态+IT、DVD、1网口、2串口、K+M、无线网卡台27.3多媒体音箱R1O1V台17.4UPS电源UPS(3KVA)台17.5组态软件力控7.2+512+0PC套27.6成套系统软件含P1C控制程

14、序及上位机组态程序套17.7打印机A4激光打印机台17.8振动传感器TM362个47.9负压传感器PT305D32KM5J1D(-4.5-0)kPa个27.10差压传感器PT305D3A2KM5J1D(0-1.5kPa)个27.11操作台KC-6752台18高压变频调速装置RMVC5100-6/105-AT台49自动工频旁路柜RMVC-SC3J2D台44.3.3KYN28A-12高压柜结构特点1KYN28A-12型户内金属铠装移开式高压开关设备（以下简称开关设备），系3-12千伏三相交流50HZ单母线及单母线分段系统的成套配电装置，主要用于发电厂、中小型发电机送电、工矿企事业单位配电以及电业系统的二次变电所的受电、送电及大型高压电动机起动等，实行控制、保护、监测之用。2 .开关设备满足IEC60298、GB3906等标准要求，具有可靠的机械或电气防误操作的功能，具备“五防”功能：具有防止带负荷推断路器手车、防止误分合断路器、防