地下礦井提升機(jī)或提升絞車是一種強(qiáng)力機(jī)械，可用于在礦井中升降礦物和物料。
它們能夠高效地垂直運輸物料，不需要使用更大型器械，礦井也不會因此產(chǎn)生更多成本。
向上運輸時會消耗大量電能，而向下運輸就不會。
一次向下運輸?shù)倪^程讓 RUC Mining 萌生了一個創(chuàng)意想法，這個地下礦井提升機(jī)領(lǐng)域?qū)＜液闷娴氖牵喝绻軐⑾蛳逻\輸時產(chǎn)生的能量儲存起來，再用于向上運輸?shù)脑挘瑫趺礃幽兀?/p>
如果可行，其將對可持續(xù)發(fā)展帶來深刻影響，也會大大推動未來電氣化礦井的發(fā)展。但是，需要首先梳理過程中會碰到的技術(shù)難題以及具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。
RUC 電氣經(jīng)理 Greg Bell 認(rèn)為不應(yīng)只停留在想法層面，而應(yīng)該想方設(shè)法將其變成現(xiàn)實。他和 RUC 團(tuán)隊選擇與戰(zhàn)略性合作伙伴羅克韋爾和澳大利亞能源動力系統(tǒng) (EPSA) 強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，打造完全集成的解決方案，希望這款解決方案能推廣至全球各地的提升機(jī)。
在澳大利亞的一個礦井中首次應(yīng)用這款解決方案時，RUC 安裝了 RUCShaw 512 單卷筒提升絞車。這款提升絞車由 710 kW 驅(qū)動器提供動力，提升力達(dá)到每秒五米、繩拉力達(dá)到 12 公噸、設(shè)計井深達(dá)到 1,600 米。
一項技術(shù)復(fù)雜但助力可持續(xù)發(fā)展的解決方案
要從礦井中向上吊起一車物料，電機(jī)需要消耗能量。但向下移動時，電機(jī)卻有可能變成發(fā)電機(jī)。
“大部分礦井提升機(jī)搭配使用制動電阻包和散熱風(fēng)扇來處理產(chǎn)生的熱量。但是這些電阻包會造成單點故障，且特定于某款應(yīng)用程序。因此，制動功率稍有變化，就需要重新計算。”Bell 說道，
“為了避免這種情況，我們提出將產(chǎn)生的動力往回傳輸?shù)竭M(jìn)線電源總線，等待系統(tǒng)負(fù)荷吸收。”他補充道。
為了落實這款解決方案，羅克韋爾提供了有源前端 (AFE) Powerflex? 755TR 再生可變速驅(qū)動器、低壓電機(jī)控制中心、GuardLogix? 控制器、可管理應(yīng)用程序的 ThinManager? 軟件、可實時且全面查看 HMI 操作概況的 FactoryTalk? View Site Edition 軟件、網(wǎng)絡(luò)和安全服務(wù)以及產(chǎn)品和技術(shù)支持。
用于儲存再生能源的電池是由 EPSA 提供的 Cat PGS 1260 Battery Energy Storage System (BESS)。這款電池?fù)碛胁⒙?lián)逆變器和電池組架構(gòu)，能夠提供額外冗余。
“在一個還在進(jìn)行中的項目中，我們將這套解決方案部署到兩個提升機(jī)驅(qū)動器上。我們也在考量如何將其融入未來的項目中。我們也看到這款解決方案的潛力，希望能將其推廣到全球各地的新礦井和已有礦井中。”Bell 表示。
再生能源儲存解決方案就位后，可以減少使用柴油發(fā)電量，因此收獲顯著的環(huán)境效益。RUC 預(yù)估初始安裝后的 24 個月里，再生能源儲存解決方案將能夠?qū)崿F(xiàn)以下目標(biāo)：
羅克韋爾自動化南太平洋區(qū)負(fù)責(zé)人 Anthony Wong 補充，“羅克韋爾十分重視可持續(xù)發(fā)展，因此當(dāng) RUC 就這個前瞻性項目與我們接洽時，我們興奮不已，希望能夠合作將想法落地，能夠用我們的硬件和軟件解決方案提供可靠性和高性能。”
“盡管這款解決方案是在澳大利亞設(shè)計和建造，其將能夠在全球各地鋪開。要讓采礦業(yè)更加可持續(xù)以及實現(xiàn)全電動礦井的愿景，這么一小步能帶來重大意義。我們贊賞 RUC 在構(gòu)想這款真正有創(chuàng)意的解決方案時所展現(xiàn)出獨創(chuàng)力和遠(yuǎn)見。”他說道。
這個再生儲存項目不僅要歷經(jīng)復(fù)雜的技術(shù)集成，還牽涉到大量行業(yè)首創(chuàng)，沒有現(xiàn)成模板可遵循。
“再多的溢美之詞也不夠夸贊羅克韋爾技術(shù)團(tuán)隊，這些頂尖工程師在合作中展現(xiàn)出非凡的能力。另一個主要好處是羅克韋爾供應(yīng)商手冊和技術(shù)信息。這些文檔內(nèi)容優(yōu)質(zhì)且最新版本也公布在網(wǎng)上。不論是培訓(xùn)員工還是遠(yuǎn)程工作，都少不了這些關(guān)鍵信息。我都不需要再負(fù)責(zé)修訂把控，因為我們隨時都能獲取最新版本。”他補充道。
Bell 特別提到了在這個項目所使用硬件的幾個關(guān)鍵優(yōu)勢：
“除了硬件之外，羅克韋爾的軟件也能夠與我們的控制和安全系統(tǒng)以及可用于診斷和高級故障排除的歸檔系統(tǒng)配置工具/數(shù)據(jù)記錄儀進(jìn)行無縫集成。我們遵循羅克韋爾的控制器附加指示，在驅(qū)動器與空氣斷路器測量儀表之間進(jìn)行了簡單集成。”
盡管再生能源儲存項目的初衷不在于此，但這款新解決方案提供了“無沖擊”性能，還在電池內(nèi)提供額外的冗余。
“當(dāng)提升機(jī)突發(fā)斷電時，液壓制動的沖擊幅度很大，就會發(fā)生故障。有了再生能源儲存解決方案后，我們可以用電池對應(yīng)兩個逆變器，這樣就可以收獲額外冗余。也就是說，即便供電停止，提升絞車也不會停止，而是提供順暢的無沖擊性能。”Bell 說道。
“由于電能會直接傳回至電池，熱能不會無謂的消耗掉，因此這類解決方案能夠隨時縮小到滿足任何能源應(yīng)用場景要求，也能覆蓋電梯這類應(yīng)用場景。我們認(rèn)為這是全球范圍內(nèi)提升機(jī)能使用的唯一一款有效的重力、動能能源儲存系統(tǒng)，我們很榮幸能在澳大利亞推出這款產(chǎn)品。”
“我們計劃逐步推廣該技術(shù)，因為面對未來的電氣化礦井發(fā)展，垂直運輸應(yīng)能夠以實惠、可操作以及可達(dá)成等級超越同類的方式從礦井中運出物料。該技術(shù)也擁有巨大的外銷潛力，讓我們能在全球范圍內(nèi)展示澳大利亞的創(chuàng)新能力。”
發(fā)布時間 2024年3月7日
