浅谈轮胎吊节能减排

  轮胎吊（RTG）节能主要形式油改电法 RTG“油改电”指除了在发动机－发电机组和再生回馈能量两个方向采用节能降耗技术外，还吸取 RMG 的优势，在保持常规 RTG 原有各项功能的情况下，将 RTG 作业的能源供应方式由原来的大功率柴油发电机组供电改为通过由市电电网供电，仅配小功率柴油发电机组提供RTG 转 场 行 走 所 需 电 能 ， 既 保持 了RTG 转场的灵活机动，又节能环保，单位标箱能耗成本可降低约 60%。RTG“油改电”的关键问题是供电

方式的选择，包括电压等级及电力上机方式的选择。

电压等级的选择。从安全、便于操作及不影响生产的角度考虑，应优先采用低压供电，即 460V 供电方式，这种供电方式改造成本低，易于实现。电力上机方式的选择。RTG“油改电”技术主要有 3 种供电方式：刚性滑触线供电：在集装箱堆场的箱区内架设刚性滑触线供电线路。当电动 RTG 在箱区作业时，关闭柴油发电机组，所需动力由专门设计的集电装置将市电从滑触线输送到 RTG，RTG 沿滑触线移动，实现对整个箱区的工作覆盖。RTG 需转场时改由柴油发电机组供电，此供电方式对集电器与滑触线之间的相对位置要求严格。此供电方式结构简单、投资省，但转场不方便，需配套小型柴油发电机组作为辅助动力实现转场，需要大功率电力快速接头。

高架滑触线供电：通过架设高空铜滑线来实现由市电电源向 RTG 供电，RTG 可以像公交电车那样从头顶上的高架滑触线获取电力。此供电方式机动性能好，但工程投资大，堆场上空网线较多，一定程度上影响生产。另外，严寒地区需考虑滑触线的防雷、防冰冻等问题。电缆卷筒供电：由电缆卷盘、控制

系统、导缆架、供电电缆、电缆插头、地面接线箱等各部件组成。当 RTG 沿堆场跑道行走时，由电缆卷盘的控制系统根据 RTG 行走时供电电缆上的张力，通过变频控制来调节电缆卷盘的收放速度，使之与 RTG 的行走速度相匹配，保证供电电缆的安全。电缆端部通过快速插头与地面接线箱连接获得市电。RTG 进行转场操作时转换至柴油发电模式。

此供电方式操作简单、投资省、技术成熟，但转场时供电电缆需要转换供电接线箱。

RTG“油改电”技术，节能减排增效效果明显：

（1）节省设备运行成本。据统计，使用市电的 RTG 成本优势突出，单位标箱能耗成本下降约 60％。

（2）可转场，机动性强。

（3）实现绿色 RTG，柴油机尾气和噪音污染大幅降低。

（4）可靠性高，维护工作量小。柴油发电机组使用频率大幅降低，且市电电网较柴油发电机组电压更稳定，使得柴油机的大修间隔大大延长，RTG 可靠性更高且可节省大量维护成本。

（5） 增加电能回馈系统可进一步节能。通过增加电能反馈系统，把吊重下降位能变成电能通过逆变单元反馈电网，可省能耗 20%以上。发动机变速变频法（Masker- Siemens**） 发动机变速变频法指控制系统通过 PLC，根据实际负荷大小调整并优化发动机的转速，提高发电机输出功率以满足机构动作的需要。当一个机构动作结束后，柴油机马上由高速状态切换到怠速状态，从而避免发电机组所发出的功率远高于各机构所需的功率，导致能量浪费。德国西门子公司生产的节能环保型轮胎式集装箱龙门起重机（ECO RTG）即运用此节能方式。

混合动力法 混合动力法指将起重机下放货物释放的势能进行收集，转化为电能存储起来，然后在需要时（如货物起升状态） 重新提供能量给轮胎吊。再生能量采用超级电容进行存储。

发动机功率优化节油法 发动机功率优化指在满足堆场作业工况和小时作业量的前提下，通过发动机降速降频——主发动机转速 （1800 转 /分降为 1500 转 / 分，频率（60HZ 降为50HZ），同时改变各相关电控设备并调整机械参数，使主发始终处于相对经济转速和功率运行，又能使轮胎吊的性能达到原设计标准，减少富余功率能量损耗，从而降低每 TEU 的油耗，达到节能目的。通过各类对比试验发现，降速、降频后的 RTG 完全能满足工作的需要，不仅耗油量大大减少，维修成本也相应降低，同时为集装卸生产的节能增效探索出了一个积极有效的新方向。

降速降频前后 RTG 性能比较和节能效果分析：

（1）工作效率相同；

（2）降速降频后节能率达 11%；

（3）降频为 50HZ 后，与空调功率匹配，空调变送器不再使用；

（4）发动机振动减小，机械部件故障率降低，维修成本大幅下降。

怠速法 怠速节能是一项新型的节能方式，结合了主、辅柴油机节能方案的优点，即在 RTG 不进行吊箱作业时，柴油发电机运行在怠速状态，把柴油机的速度降到一个相当低的水平，然后通过一个稳频稳压的设备，把低压低频的电源转变成 380V、50HZ 电源供给司机室用电，有效降低油耗。同时他又克服了主、辅柴油机使用过程中频繁启制动的缺点。

RTG 节能形式比较及应用

1、RTG“油改电”法节能高达 60%，但需增加码头的电力基础投资，并需在基建时系统考虑码头的供电问题。故此方法对新建泊位比较适合。目前，福州港江阴港区 4、5 号泊位采取增加一路市电上机；深圳招商码头采取增大辅发功率，取消主发形式。

2、ECO RTG 减能减排达 40%，虽比常规 RTG 增加约 16 万美元的投资，但保持常规 RTG 运行灵活的优点，无需增加码头堆场的造价。发动机变速、变频技术不仅适用于新造的设备，同时也可对原有的常规型 RTG 进行改造，可广泛应用于集装箱码头。目前，厦门马士基、泉州太平洋等码头 RTG 采用此形式。

3、混合动力节能方式能满足生产要 求 ， 比 普 通 RTG 标 准 箱 节 油 约30％；同时减少废气排放，节能减排效果明显。目前，上海洋山港盛东公司采用此形式。

4、发动机功率优化节能法节能减排约 11%，故障率低，有效降低维修费用，目前上海洋山深水港盛东公司采用此形式。

5、怠速节能法，主要考虑到在泊位投产前期箱量不足的情况下减少RTG 在待机时的能耗，让司机的节能操作简便和迅速，该技术在国内外尚属**用，为 RTG 节能提供新的思路。此节能方式投入成本低（约 30 万元 / 台），经济效益和社会效益良好。

目前福州港江阴港 4、5# 泊位采用这种形式。RTG 节能各种形式都有自身的优缺点，各个港口可根据自身实际情况采用不同的形式。RTG 节能不仅降低

了港口企业运营成本，而且社会效益显 著。相信随着科学技术的发展，RTG 节能的形式将不断地发展完善并推广运用。