身份证号码：42240619770608xxxx 广东东莞
摘要：目前我国经济发展迅速，但随之而来的污染问题也更加严重，因此为了节能减排，本文提出了“油改电”技术在轮胎式集装箱门式起重机（RTG）中的应用，RTG“油改电”既具有轨道式设备环保、能耗成本低的优点，又可以保持轮胎式设备可灵活转场的优点，同时可以显著节约能源、减少污染物的排放、降低运营成本，是对传统RTG驱动方式的意向重大技术革新。本文以实际项目为例，分析探讨了油改电技术的实施方案和项目节能效果。希望能对从事本专业的人员有个简单的参考。
关键词：RTG；油改电；实施方案；节能效果
引言
集装箱运输作为一种具有运输效率高、经济效益高、服务质量高等特点的运输方式，发展迅速，我国港口集装箱吞吐量连续多年居世界第一地位。轮胎式集装箱门式起重机，简称RTG（Rubber Tyred Gantry Crane），是集装箱专业化码头堆场的主力设备，它具有可灵活转场作业、工程投资少等特点，受到广大港口码头的欢迎。但是，RTG由柴油发电机组驱动，经过热能、机械能多种能量转换才变成电能，能量转换效率低，造成设备能耗大，用电成本高。当前柴油价格不断升高， RTG柴油发电机组单位电量费用比电网供电高3倍，而且柴油机气体排放、噪声、废油水泄漏，均对港口形成较大的污染。东莞虎门港国际集装箱码头有限公司（以下简称DGCT）于2007年7月9日注册成立，是由东莞市虎门港集团和新加坡港务集团共同出资成立。
DGCT位于广东省东莞市西部，珠江入海口东岸，北纬22 .52’、东经113 .34’， DGCT项目总投资14亿元人民币，码头面积48.5万平方米，拥有2个5万吨级的集装箱泊位，岸线长678米，码头前沿水深达到-14.3米，DGCT配备了超巴拿马型岸桥5台，场桥15台，堆场容量2.7万标箱，冷藏箱插座576个，保税仓库面积7110平方米，门机2台。
一、油改电工作原理
RTG油改电技术改造通过在设备与市政供电系统之间增加1套供电系统，实现市电供电，将原有柴油发电机组供电取代。市电与柴油发电机组具有系统转换功能，当设备进行堆取箱作业时，关闭机上柴油发电机组采用市政供电；当设备需要转场时，分离市政供电，采用发电车或机上柴油发电机组实现转场作业。目前已用的油改电方法是：电缆卷筒供电方式、低架滑触线供电方式、高压滑触线供电方式。
二、油改电的三种方式
一)电缆卷筒供电方式
电缆卷筒供电方式是在门架一侧设置电缆卷筒，电缆缠绕在电缆卷筒上，电缆的一端与RTG的整机供电回路连接，另一端沿着码头地面的电缆槽，连接至相应的岸电箱。RTG行走时，电缆卷筒根据RTG与市电接线箱的距离收放电缆。
二)低架滑触线供电方式
低架滑触线供电方式在集装箱堆场的箱区内架设低架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。当RTG需转场到另一箱区作业时，市电电源结束工作，改由柴油发电机组或发电车供电。到达指定堆场后，柴油发电机组停止工作，重新切换为由市电供电。
三)高架滑触线供电方式
高架滑触线供电方式是在集装箱堆场的箱区内架设高架柔性滑触线供电线路，运用特殊设计的受电器，托带受电器随RTG同步移动，实现市电移动供电。优点是减少了堆场低架滑触线支架的安装，也节省了堆场空间。
我司采用的是电缆卷筒供电方式，以下将以电缆卷筒“油改电”为实例。
三、实施方案
（一）工程概要
东莞虎门港国际集装箱码头有限公司（简称：PSA-DGCT）位于东莞市虎门港沙田港区，沙田镇西大坦西岸线，在狮子洋大虎水道的右侧，距香港约90公里，距桂山锚地约80公里。是连接世界各地与珠三角经济圈乃至中国内陆腹地的“海上门户”。
本次RTG“油改电”工程主要为前沿区堆场，根据总平面布置共分13个区块26条堆场，全部为重箱堆场，堆场堆存能力2.7万TEU。采用电缆卷筒供电技术实现RTG“油改电”开发的总体技术方案，共建设高压供电线路2条，供电变压器2 台，完成11台RTG“油改电”改造等，工程投资 1800余万元。
（二）RTG改造内容
1.改造方案：
4、GPS自动纠编及防碰撞安全保护装置
按照GPS自动纠编与防碰撞自动停机设计要求，设置了检测距装置。测出的距离信号传输至电控系统，实现自动纠偏及超差自动停机保护。
5、ERTG转场功能的实现
根据转场要求，只需拔下插头、摘下挂钩，启动柴油发电机组或由转场发电车提供动力，即可实现ERTG转场。
四、项目节能效果：
虎门港轮胎式集装箱门式起重机“油改电”技术改造项目，主要在节约能源、减少排放、改善环境、提高效率、降低成本等方面取得了显著成效。
（一）节约能源
由于采用电力驱动方式替代传统的柴油发电机组驱动方式，使RTG在作业中避免了因油—电转换造成的能量损失，提高了能源的使用效率。
根据统计数据，改造前RTG操作一个TEU的平均柴油消耗1.5升（折2.7千克标煤），改造后每操作一个TEU平均耗电2.5kwh（折1.0千克标煤），计算能源节约率达60%左右。
改造后的RTG在候工时，不需要柴油发电机为待机、空调、照明、通讯等功能高速运转进行发电，而由市电直接供给，这样可以节约大量的能源。
（二）减少排放
目前，改造后的RTG，只有在转场时启动柴油发电机组，作业时是由市电驱动，使得柴油发电机组的日运行台时大幅度下降，从而减少了发电机二氧化碳、二氧化硫等尾气排放。按虎门港RTG年消耗1000吨柴油计算，改造后每年可减少二氧化碳2800吨、二氧化硫7.8吨的尾气排放，提高了港区空气质量。
（三）改善环境
电力驱动的设备较柴油发电机组驱动的设备，在运行时（特别是变负荷作业时）平稳很多，其噪音也至少降低50%。
由于改造后的RTG在作业中噪音和振动较小，大大改善了司机和堆场人员的操作环境，提高了工作舒适度，使作业环境更加人性化。
（四）提高效率
电力驱动的设备与柴油发电机组驱动的设备相比，在启动、关闭等环节上，操作程序有所简化，不易产生误操作，减轻了司机的劳动强度。在作业过程中，电动设备的操控在平稳度和灵敏度上均有提高，使得司机操作更加便捷和准确，有利于提高设备的作业效率。
（五）降低成本
1、由于节约了能源和改变了能源品种，使得虎门港改造后的RTG单箱能源成本由11元降低到2.5元。年节省成本约550万元。
2、由于柴油发电机组日运行台时的减少，其保养间隔时间相应延长，从而节约了大量的润滑油、滤清器等材料费用。
3、由于电动设备运行平稳和电器元件可靠性较好，改造后2013年设备故障率下降了50%，同时降低了维修人员的劳动强度。
4、由于RTG的用油量减少，为之加油次数相应减少，节约了辅助作业的能源成本和管理成本。
改造前后的RTG节能减排指标对照表见下表：
结束语
综上所述，当RTG“油改电”技术得到推广应用后能源节约率达到60%左右，噪音降低了50%，设备故障下降了50%，经济和社会效益十分显著，得到了使用和管理人员的高度赞誉，我国专业化集装箱码头、内陆集装箱场站等堆场装卸设备90%以上使用了RTG，随着RTG“油改电”技术在虎门港的推广应用，对推动东莞市进入全国综合节能减排示范城市，建设资源节约型、环境友好型港口企业，科学发展促进社会的和谐发展具有重要意义。
参考文献
[1] 周家海,陈庆为,王军浩,董瑞芝. 轮胎式集装箱门式起重机的油改电技术[J]. 起重运输机械. 2009(04) .
[2] 王元春,刘建炎,季世锋. 轮胎式集装箱门式起重机“油改电”技术应用研究与实践[J]. 中国港口. 2009(07) .
[3] 洪钐,刘晋川,饶京川,苏国萃. 轮胎式集装箱门式起重机节能技术应用与发展[J]. 港口装卸. 2008(02) .
论文作者:刘涛
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/13
标签：堆场论文; 作业论文; 转场论文; 虎门论文; 集装箱论文; 市电论文; 柴油发电机组论文; 《基层建设》2016年30期论文;