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公司新聞

輪胎吊滑觸線節能減排之探索

輪胎吊(RTG)節能主要形式

  油改電法 RTG“油改電”指除了在發動機-發電機組和再生回饋能量兩個方向采用節能降耗技術外,還吸取 RMG 的優勢,在保持常規 RTG 原有各項功能的情況下,將 RTG 作業的能源供應方式由原來的大功率柴油發電機組供電改為通過由市電電網供電,僅配小功率柴油發電機組提供RTG 轉場行走所需電能,既保持了RTG 轉場的靈活機動,又節能環保,單位標箱能耗成本可降低約 60%。

RTG“油改電”的關鍵問題是供電方式的選擇,包括電壓等級及電力上機方式的選擇。

電壓等級的選擇。從安全、便于操作及不影響生產的角度考慮,應優先采用低壓供電,即 460V 供電方式,這種供電方式改造成本低,易于實現。

電力上機方式的選擇。RTG“油改電”技術主要有 3 種供電方式:

剛性滑觸線供電:在集裝箱堆場的箱區內架設剛性滑觸線供電線路。當電動 RTG 在箱區作業時,關閉柴油發電機組,所需動力由專門設計的集電裝置將市電從滑觸線輸送到 RTG,RTG 沿滑觸線移動,實現對整個箱區的工作覆蓋。RTG 需轉場時改由柴油發電機組供電,此供電方式對集電器與滑觸線之間的相對位置要求嚴格。

此供電方式結構簡單、投資省,但轉場不方便,需配套小型柴油發電機組作為輔助動力實現轉場,需要大功率電力快速接頭。

高架滑觸線供電:通過架設高空銅滑線來實現由市電電源向 RTG 供電,RTG 可以像公交電車那樣從頭頂上的高架滑觸線獲取電力。

此供電方式機動性能好,但工程投資大,堆場上空網線較多,一定程度上影響生產。另外,嚴寒地區需考慮滑觸線的防雷、防冰凍等問題。

電纜卷筒供電:由電纜卷盤、控制系統、導纜架、供電電纜、電纜插頭、地面接線箱等各部件組成。當 RTG 沿堆場跑道行走時,由電纜卷盤的控制系統根據 RTG 行走時供電電纜上的張力,通過變頻控制來調節電纜卷盤的收放速度,使之與 RTG 的行走速度相匹配,保證供電電纜的安全。電纜端部通過快速插頭與地面接線箱連接獲得市電。RTG 進行轉場操作時轉換至柴油發電模式。

此供電方式操作簡單、投資省、技術成熟,但轉場時供電電纜需要轉換供電接線箱。

RTG“油改電”技術,節能減排增效效果明顯:

(1)節省設備運行成本。據統計,使用市電的 RTG 成本優勢突出,單位標箱能耗成本下降約 60%。

(2)可轉場,機動性強。

(3)實現綠色 RTG,柴油機尾氣和噪音污染大幅降低。

(4)可靠性高,維護工作量小。柴油發電機組使用頻率大幅降低,且市電電網較柴油發電機組電壓更穩定,使得柴油機的大修間隔大大延長,RTG 可靠

性更高且可節省大量維護成本。

(5) 增加電能回饋系統可進一步節能。通過增加電能反饋系統,把吊重下降位能變成電能通過逆變單元反饋電網,可省能耗 20%以上。

發動機變速變頻法(Masker- Siemens**) 發動機變速變頻法指控制系統通過 PLC,根據實際負荷大小調整并優化發動機的轉速,提高發電機輸出功率以滿足機構動作的需要。當一個機構動作結束后,柴油機馬上由高速狀態切換到怠速狀態,從而避免發電機組所發出的功率遠高于各機構所需的功率,導致能量浪費。德國西門子公司生產的節能環保型輪胎式集裝箱龍門起重機(ECO RTG)即運用此節能方式。

混合動力法 混合動力法指將起重機下放貨物釋放的勢能進行收集,轉化為電能存儲起來,然后在需要時(如貨物起升狀態) 重新提供能量給輪胎吊。再生能量采用超級電容進行存儲。

發動機功率優化節油法 發動機功率優化指在滿足堆場作業工況和小時作業量的前提下,通過發動機降速降頻——主發動機轉速 (1800 轉 /分降為 1500 轉 / 分,頻率(60HZ 降為0HZ),同時改變各相關電控設備并調整機械參數,使主發始終處于相對經濟轉速和功率運行,又能使輪胎吊的性能達到原設計標準,減少富余功率能量損耗,從而降低每 TEU 的油耗,達到節能目的。通過各類對比試驗發現,降速、降頻后的 RTG 完全能滿足工作的需要,不僅耗油量大大減少,維修成本也相應降低,同時為集裝箱裝卸生產的節能增效探索出了一個積極有效的新方向。

降速降頻前后 RTG 性能比較和節能效果分析:

(1)工作效率相同;

(2)降速降頻后節能率達 11%;

(3)降頻為 50HZ 后,與空調功率匹配,空調變送器不再使用;

(4)發動機振動減小,機械部件故障率降低,維修成本大幅下降。

怠速法 怠速節能是一項新型的節能方式,結合了主、輔柴油機節能方案的優點,即在 RTG 不進行吊箱作業時,柴油發電機運行在怠速狀態,把柴油機的速度降到一個相當低的水平,然后通過一個穩頻穩壓的設備,把低壓低頻的電源轉變成 380V、50HZ 電源供給司機室用電,有效降低油耗。同時他又克服了主、輔柴油機使用過程中頻繁啟制動的缺點。

RTG 節能形式比較及應用

1、RTG“油改電”法節能高達 60%,但需增加碼頭的電力基礎投資,并需在基建時系統考慮碼頭的供電問題。故此方法對新建泊位比較適合。目前,福州港江陰港區 4、5 號泊位采取增加一路市電上機;深圳招商碼頭采取增大輔發功率,取消主發形式。

2、ECO RTG 減能減排達 40%,雖比常規 RTG 增加約 16 萬美元的投資,但保持常規 RTG 運行靈活的優點,無需增加碼頭堆場的造價。發動機變速、變頻技術不僅適用于新造的設備,同時也可對原有的常規型 RTG 進行改造,可廣泛應用于集裝箱碼頭。目前,廈門馬士基、泉州太平洋等碼頭 RTG 采用此形式。

3、混合動力節能方式能滿足生產要 求 , 比 普 通 RTG 標 準 箱 節 油 約30%;同時減少廢氣排放,節能減排效果明顯。目前,上海洋山港盛東公司采用此形式。

4、發動機功率優化節能法節能減排約 11%,故障率低,有效降低維修費用,目前上海洋山深水港盛東公司采用此形式。

5、怠速節能法,主要考慮到在泊位投產前期箱量不足的情況下減少RTG 在待機時的能耗,讓司機的節能操作簡便和迅速,該技術在國內外尚屬**運用,為 RTG 節能提供新的思路。此節能方式投入成本低(約 30 萬元 / 臺),經濟效益和社會效益良好。目前福州港江陰港 4、5# 泊位采用這種形式。

RTG 節能各種形式都有自身的優缺點,各個港口可根據自身實際情況采用不同的形式。RTG 節能不僅降低了港口企業運營成本,而且社會效益顯著。相信隨著科學技術的發展,RTG 節能的形式將不斷地發展完善并推廣運用。



滬公網安備 31011402005122號

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