Porównanie zużycia energii elektrycznej przez przenośniki taśmowe w kopalni węgla brunatnego. Część 2. Badanie wpływu średniej wydajności przenośników

• Autorzy: Bajda Mirosław , Jurdziak Leszek , Konieczka Zbigniew

Warianty tytułu

EN

Comparison of electricity consumption by belt conveyors in a brown coal mine. Part 2. Study of the belt conveyors capacity influence

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W drugim artykule z cyklu poświęconego analizie zużyciu energii przez przenośniki węglowe w kopalni węgla brunatnego zbadano wpływ wzrostu średniej wydajności przenośników w kolejnych miesiącach badanego okresu na spadek jednostkowego wskaźnika zużycia energii określającego ile energii należy zużyć na przeniesienie 1 Mg węgla na odległość 1 km. Wykazano, że przyczyną statystycznie istotnych różnic w jednostkowym wskaźniku zużycia energii pomiędzy badanymi przenośnikami, które wykazano w części pierwszej cyklu, jest istotna statystycznie różnica w obciążaniu obu przenośników. Analiza dobranych krzywych regresji dla obu przenośników osobno oraz dla danych z obu przenośników razem wykazały, że zmiany wskaźnika zużycia energii w ok 75% można wytłumaczyć zmianami średnich wydajności, gdyż wskaźniki R2 dla dobranego modelu hiperbolicznego osiągają ten poziom. Tak duży wpływ obciążenia przenośników na zużycie energii kryje ogromny potencjał oszczędności. Wzrost średniej wydajności z 2000 Mg/g do 2700 Mg/h może wiązać się ze spadkiem jednostkowego wskaźnika zużycia energii nawet o 80 W/Mg/ km. Można to osiągnąć bez inwestycji odpowiednio sterując obciążeniami przenośników z Centrum Kierowania Ruchem (COKR). Wykreślenie zmian reszt pomiędzy wartościami prognozowanymi wskaźnika energii a obliczonymi w kolejnych miesiącach wykazały cykliczne fluktuacje. Można je wytłumaczyć wpływem sezonowych zmian warunków atmosferycznych w kolejnych miesiącach. Badania laboratoryjne wykazały bowiem wpływ temperatury na główne składowe oporu przenośników. Wpływom czynników pogodowych na zmiany jednostkowego wskaźnika zużycia energii poświęcony będzie kolejny artykuł z cyklu.

EN

The presented cycle of papers is devoted to the analysis of energy consumption by coal conveyors in a lignite mine. In the second paper, the effect of the increase in average conveyor capacity in the subsequent months of the analyzed period on the decrease in the energy consumption index determining how much energy should be used to transfer 1 Mg of coal for a distance of 1 km. It was shown that the reason for statistically significant differences in the energy consumption index between the tested conveyors, which was demonstrated in the first paper of the cycle, is the statistically significant difference in the average capacity of both conveyors. Analysis of selected regression curves selected for both conveyors separately and for data from both conveyors together showed that changes in the energy consumption index of about 75% could be explained by differences in average capacity, as the R2 indexes for the selected reciprocal models reach this level. Such a significant impact of the conveyor load on energy consumption has vast potential for savings. An increase in average capacity from 2000 Mg/h to 2700 Mg/h may be associated with a decrease in the energy consumption index even by 80 W/Mg/km. This reduction can be achieved without any investments by controlling loads of conveyors from the Traffic Control Center (COKR). The delineation of changes in residuals between forecasted and calculated values based on measurements in the following months showed cyclical fluctuations. Differences can be explained by the influence of seasonal variations in atmospheric conditions in the coming months. Laboratory tests have demonstrated the importance of temperature on the main components of conveyor resistance. The next paper from the series will be devoted to the impact of weather factors on the changes in the energy consumption index.

Słowa kluczowe

PL

zużycie energii elektrycznej; przenośniki taśmowe; kopalnia węgla brunatnego

EN

electricity consumption; belt conveyors; brown coal mine

• Wydawca: Instytut Górnictwa Odkrywkowego "Poltegor-Instytut"
• Czasopismo: Górnictwo Odkrywkowe
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 60, nr 3
• Strony: 26--38
• Opis fizyczny: Bibliogr. 33 poz.

Twórcy

autor

Bajda Mirosław

• Wydział Geoinżynierii Górnictwa i Geologii, Politechnika Wrocławska

autor

Jurdziak Leszek

• Wydział Geoinżynierii Górnictwa i Geologii, Politechnika Wrocławska

autor

Konieczka Zbigniew

• PGE GiEK S.A. Oddział KWB Bełchatów

Bibliografia

• [1] Bajda M., 2009. Wpływ okładki gumowej na opory toczenia taśmy przenośnikowej po krążnikach. Praca doktorska, Wrocław, 2009 (niepublikowana).
• [2] Bajda M., Hardygóra M., 2006. Effect of temperature on the properties of a conveyor belt cover, Proceedings of the Fifteenth International Symposium on Mine Planning and Equipment Selection, MPES 2006 Torino, Italy, 20−22 September 2006.
• [3] Bajda M., Hardygóra M., 2007. Determination of the conveyor belt’s resistance to rolling on idlers, Proceedings of the Sixteenth International Symposium on Mine Planning and Equipment Selection, MPES 2007 Bangkok, Thailand, 11−13 December 2007.
• [4] Bajda M., Hardygóra M., 2011. Szacowanie energooszczędności transportu przenośnikowego na podstawie badań parametrów dynamicznych okładki bieżnej taśmy przenośnikowej. Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze, Nr 4(14), s. 3-6.
• [5] Bajda M., Jurdziak L., Z.Konieczka, 2018. Porównanie zużycia energii elektrycznej przez przenośniki taśmowe w kopalniach węgla brunatnego. Cz. 1, Badanie istotności statystycznej różnic i korelacji. Górnictwo Odkrywkowe. 2018, nr 5, s. 4-14, ISSN: 0043-2075.
• [6] Fajer R., Idziak E., Konieczka Z., Mrówka A., Orzechowski L., Szczepaniak T., 2011. Optymalizacja rozwiązań technicznych przenośników taśmowych w PGE GiEK SA Oddział KWB Bełchatów. Górnictwo i Geoinżynieria, Rok 35, Zeszyt 3/1, str. 2011.
• [7] Geesmann F.O., 2001. Experimentale und theoretische Untersuchungen der Bewegungswiderstande von Gurtforderanlagen. Dissertation Universität Hannover 2001.
• [8] Glinka T., 2005. Zużycie energii elektrycznej w układach napędowych przenośników taśmowych. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne nr 73/2005, str. 37-42.
• [9] Gładysiewicz L., 1990. Metody wyznaczania oporów głównych przenośnika taśmowego ze szczególnym uwzględnieniem własności taśmy. Prace Naukowe CPBP 02.05. Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1990.
• [10] Gładysiewicz L., 2003. Przenośniki taśmowe, teoria i obliczenia. Oficyna Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław.
• [11] Gładysiewicz L., Hardygóra M., Kawalec W.: Belt Conveying in the Polish Mining Industry – Selected Topics, Bulk Solids Handling, vol. 24, 2004, no 3, s. 1−7.
• [12] Gładysiewicz L., Kawalec W., Król R., 2016. Selection of carry idlers spacing of belt conveyor taking into account random stream of transported bulk material [Dobór rozstawu krążników górnych przenośnika taśmowego z uwzględnieniem losowo zmiennej strugi urobku] . Eksploatacja i Niezawodnosc 18(1), pp. 32-37.
• [13] Gładysiewicz L., Król R., Bukowski J., 2011. Tests of belt conveyor resistance to motion. Eksploatacja i Niezawodność - Maintenance and Reliability. Nr 3, s. 17-25. http://www.ein.org.pl/2011-03-03.
• [14] Gładysiewicz, L., Król, R., Kisielewski, W., Kaszuba, D., 2017. Experimental determination of belt conveyors artificial friction coefficient. Acta Montanistica Slovaca, 22(2), pp. 206-214.
• [15] Günthner W.A., Tilke Ch., Rakitsch S., 2010. Energy Efficiency in Bulk Materials Handling. Bulk Solids Handling, Vol. 30, No. 3, p. 138 – 142.
• [16] Hager M., Hintz A., 1993. The energy−saving design of belts for long conveyor systems, Bulk Solids Handling, vol. 13, no 4 (1993), s. 749.
• [17] Harrison A., 2009. A Comparison of Friction Models for Conveyor Design. Bulk Solids & Powder – Science & Technology Vol. 4 (2009) No. 1, p. 23-33.
• [18] Hertel L., Nowacki H., 2014. Zmiany w sterowaniu przenośnikami dające wymierne korzyści. Górnictwo Odkrywkowe, Nr 1, s. .
• [19] Hintz A., 1993. Einfluss des Gurtaufbase auf dem Energieverbrauch von Gurtforderanlagen. Dissertation Universität Hannover.
• [20] Jurdziak L. 2005a., Analiza strumienia urobku podawanego przez koparkę kołową pod kątem obniżenia mocy napędu długich przenośników. Szkoła Ekonomiki i Zarządzania w Górnictwie, Krynica 2005. Publikacje Naukowe AGH w Krakowie. s. 195-209. ISBN: 83-908853-8-7
• [21] Jurdziak L., 2005b. Reaktywacja modelu rozkładu urobku na taśmie przenośnika. Górnictwo i geologia VIII. Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej Nr 113, Seria: Studia i materiały Nr 31, s. 99-109, Wrocław 2005, ISSN 0370-0798.
• [22] Jurdziak L., 2006a. Methodology of BWE efficiency analysis for power reduction of conveyor drives. 8th International Symposium Continuous Surface Mining, ISCSM 2006. Proceedings, Aachen, September 24th-27th 2006. Aachen: Mainz, p. 125-131.
• [23] Jurdziak L., 2006b. Wykorzystanie teorii wartości ekstremalnych do wymiarowania przenośników współpracujących z koparkami kołowymi. Transport Przemysłowy. 2006, nr 3, s. 38-43. ISSN: 1640-5455.
• [24] Jurdziak L., 2008. Application of extreme value theory for joint dimensioning of BWEs and long distance belt conveyors in lignite mines. Int.Conf. Bulk Europe 2008, Prague, Czech Republic, 11-12.09.2008. Wurzburg: Vogel Industrie Medien.
• [25] Jurdziak L., Błażej R., Bajda M., 2018. Cyfrowa rewolucja w transporcie przenośnikowym - taśma przenośnikowa 4.0. Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze. 2018, nr 2, s. 6-18, ISSN: 1899-5489.
• [26] Jurdziak L., Błażej R., Bajda M., 2019. Conveyor belt 4.0. Intelligent systems in production engineering and maintenance. Springer, cop. 2019. s. 645-654, ISBN: 978-3-319-97489-7, Advances in Intelligent Systems and Computing, ISSN 2194-5357; vol. 835, Lokalizacja elektroniczna: https://doi.org/10.1007/978-3-319-97490-3_61
• [27] Kawalec W., 2003. Przenośniki taśmowe dalekiego zasięgu. Transport Przemysłowy Nr. 1.
• [28] Kawalec W., Woźniak D., 2014. Energooszczędność okładki bieżnej taśmy przenośnikowej – wstęp do nowej klasyfikacji taśm. Mining Science – Fundamental Problems of Conveyor Transport, vol. 21(2), 2014, 47−60.
• [29] Lodewijks, G., 2003. Determination of Rolling Resistance of Belt Conveyors Using Rubber Data: Fact or Fiction? Beltcon 12, South Africa, 2003.
• [30] O’Shea J.,I,, Wheeler C.A., Munzenberger P.J., Ausling D.,G., 2014. The Influence of Viscoelastic Property Measurements on the Predicted Rolling Resistance of Belt Conveyors. Journal of Applied Polymer Science, 2014.
• [31] Rek M., 2005. Centrum Operatywnego Kierowania Ruchem. Węgiel Brunatny Nr 1 (50), s.19-20.
• [32] Spaans C.: 1991. The calculation of the mine motion resistance of belt conveyors. Bulk Solid Handling 11, No 4, str. 809-826.
• [33] https://www.merrid.com.pl/pl/oferta/systemy/system-wydobywczy/

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).