RTG调速与势能回收节能技术改造汇.doc

“RTG调速与势能回收节能技术改造”推广材料??? 一、概况 烟台港集装箱公司是烟台港集团有限公司的下属企业，专门从事集装箱装卸生产，现拥有集装箱专用泊位3个，岸边集装箱起重机6台，轮胎式集装箱龙门起重机12台，集装箱年吞吐量约80万标箱。轮胎式集装箱龙门起重机（简称RTG）和轨道式龙门起重机（简称RMG）是集装箱码头后方堆场的主要作业机械。由于RTG具有转场作业灵活的特点，被广泛应用于集装箱堆场。但其燃油消耗大，运行与维护成本较高的缺点也一定程度地影响了使用RTG的性价比。??? 为了贯彻国家节能减排要求，降低公司经营成本，烟台港集装箱公司自2006年12日起就组织成立了RTG节能改造项目组，经过深入调研与技术论证，突破了“恒转速储能式”和“油改电式”等节能技术的局限，提出了RTG节能改造的新思路，研发出改造成本较低、节能效益好的“RTG调速与势能回收节能技术改造”新技术，其中，“RTG调速节能技术”是通过基于负载变化来自动调节发动机转速，从而达到运用经济转速实现节能的目的；“势能回收节能技术”则是将货物下降时的能量回收用于给设备供电和反拖发动机“零”供油 运行。目前烟台港集装箱公司已对6台RTG进行改造并投入运行，经过现场应用验证，节能效果达到40%以上、废气排放下降近40%，取得了很好的经济和社会效益。 二、可行性分析??? （一）任务来源??? RTG虽然应用较广，但燃料消耗高，使用成本高。目前已经有了多种的RTG节能方式，其中油改电式、双动力式、储能式等较为常用，这几种节能技术都不同程度的改善了油耗状况，但由于：基础建设投资太大；港内现有场区供电容量不足，满足不了电力需要；对现有设备的改动较大，项目组认为这几种节能技术不太适用于烟台港集装箱码头发展的现状。为达到节能降耗的目的，烟台港技术人员进行了专项课题攻关，研究、探索通过其它方式来解决RTG节能问题。??? （二）RTG调速节能技术改造方案的可行性分析??? （1）发动机燃油消耗、转速与输出功率之间有一定的对应关系，发动机在相同的功率输出条件下，转速越高发动机的燃油消耗量越大。据统计数据表明，在烟台港场桥作业时大负荷运行时间约占总作业时间的30%，怠速或小负荷运行时间约占总作业时间的70%。而现有RTG无论负荷大小发动机均在高速恒定运转，如果能够根据负荷变化自动调节发动机转速，将会减少发动机的燃料消耗，达到节能的目的。（2）RTG上柴油发动机组具有完善的自动控制功能，能够自动调节油门实现稳定的速度控制和功率跟踪控制。在特定工况条件下，通过改变给定运行参数实现改变柴油机的转速。降低柴油发电机组的运行转速，就可以实现节约燃料的目的。但是，降低柴油发电机组转速，会带来发动机组电压、频率、功率储备、响应速度等一系列问题，需要给出综合解决方案，以保证整机安全运行而不降低效率。???（3）RTG上柴油发动机带有外部通讯控制接口，能够实现与RTG主PLC（可编程控制器）的实时通信，接受PLC发出的运行指令，并能够将柴油发电机组的运行信号实时反馈至主控系统，从而将RTG整机各个系统的运行参数及状态进行整合，具备实现随负载大小的变化调节柴油发动机转速最优化运行的能力。??（4）烟台港集装箱公司现有12台RTG，配备的电力和控制系统，为柴油发动机调速运行预留了技术储备，为技术改造提供了良好条件。??? 经过以上分析认为：通过技术改造和系统整合，使柴油发动机能够根据运行工况调节发动机的转速，减少发动机在不同负载工况条件下的无效功率损耗。??? 因此进行“RTG调速节能技术改造”项目研究与开发实现降低燃油消耗的目的是可行的。???（三）RTG势能回收节能技术改造方案的可行性分析??? （1）RTG的工作特点是每一次作业循环均存在势能下降，为在RTG上回收势能提供了客观条件。（2）变频技术的广泛应用为势能回收提供了技术支撑。（3）在RTG上采用势能回收技术可以利用在货物下降过程中，使货物拖动起升电动机运转，这时起升电动机以发电机的方式工作并产生电能，该电能通过变频单元对直流母排进行供电，所得到的能量一部分可以被其它机构就地使用，其余部分通过整流装置进行逆变，使直流母排上的电能经整流柜反向逆变为标准的交流电，并驱动发电机以电动机的方式工作，此时柴油发动机将作为负载，在发电机反拖下转动，实现少喷油或不喷油运行，从而达到节能减排的目的。??? 因此开展“势能回收节能技术改造”及降低燃油消耗项目研究是可行的。三、实施方案（一）RTG调速节能技术改造关键问题及实施方案??? 1、关键问题???（1）在怠速、轻载状态下，通过降低柴油发动机的转速可以节约燃料，但柴油发动机转速降低会引起输出电压和频率变化，使主变频器无法跟随电压和频率的变化幅度，会导致变频器失调，造成原有电力系统无法正常工作。为解决