新型轮胎式集装箱门式起重机节能技术

一、技术名称：新型轮胎式集装箱门式起重机节能技术

二、技术所属领域及适用范围：交通运输行业的港口、中转站装卸集装箱或件杂货等

三、与该技术相关的能耗及碳排放现状

通用型轮胎式集装箱门式起重机(简称通用型RTG)是集装箱港口的重要设备，在现代化港口集装箱堆场中占据主导地位。它可以大范围灵活调动，具有空间利用率高、生产率高和全堆场机动的特点。但通用型RTG使用柴油发电机组为整机提供动力，存在造价高、日常使用维护成本高、能源消耗大和废气排放污染、噪声污染等缺点。据统计，通用性RTG作业每标箱能耗为1.2-2.2升柴油。

新型轮胎式集装箱门式起重机为大型机械设备，其生产过程的主要耗能是电。由于新型RTG为轻型化设备，整机重量降低约1/3，所以在生产过程中可以节约大量能源。目前应用该技术可实现节能量4万tce/a，CO2减排约11万t/a。

四、技术内容

1.技术原理

(1)采用“四卷筒”组合驱动技术

在总体设计上，新型RTG采用四组钢丝绳卷筒装置(见图1)，依靠卷筒的正、反转，收放钢丝绳实现货物的起升和横向移动。驱动装置和卷筒安装在门架底梁上，与通用型RTG(起升和小车运行机构都设置在小车上)相比，大幅降低小车质量和整机重心，优化了整机结构，实现了整机重量的轻型化。

图1 “四卷筒”组合驱动原理示意图

(2)采用电力驱动

通用型RTG采用柴油发电机组提供动力，由于系统载荷是变化的、非线性的，因此通用型RTG在载荷较轻时，柴油机处于标定转速部分负荷运转，柴油发电机组效率较低。据统计，通用型RTG发动机启动后，用于装卸作业的时间不到50%，其它时间为空耗，一台通用型RTG每小时空耗的柴油约15升。新型RTG工作电机和照明均采用市电为动力，只配备小功率柴-电机组柴油机作为转场使用，满足RTG机动性要求。

(3)电力驱动控制

电动RTG采用变频调速、可编程控制器(PLC)和现场总线控制组成电力驱动控制系统，实现调速、控制一体化。整机的主要控制单元都以节点形式连接到总线上，实现数字信号通讯，具有快速、准确的特点。同时节省了各控制单元间的大量信号线，简化了硬件系统，降低了成本。

2.关键技术

(1)总体参数的优化设计研究;

(2)整机结构轻型化与起升和小车运行一体化研究;

(3)电力驱动系统。

3.工艺流程

(1)卸车的工艺流程

集装箱卡车到设备跨距车道内→起重机小车运行到集装箱卡车上方→起重机起升机构吊具下降→吊具抓取集装箱→确保安全后从集装箱卡车上将集装箱提到安全高度→起重机小车运行将集装箱吊运到指定的箱位→起重机起升机构吊具下降→将集装箱放到箱位上→吊具放下集装箱后起升→完成集装箱的卸车。

(2)装车的工艺流程

与卸车的工艺流程相反。

五、主要技术指标

主要技术指标见表1所示。

表1 主要技术指标

六、技术鉴定、获奖情况及应用现状

经上海港口机械质量监督检验测试中心检测，各项指标均满足标准规范的要求，技术成熟可靠。实际的应用案例到现在最长的使用时间已经接近10年，使用情况良 好。

七、典型应用案例

典型用户：广州鱼珠木材有限公司、肇庆港务有限公司、广东佛山南港码头有限公司

技术提供单位：交通运输部水运科学研究院

建设规模：集装箱码头年通过能力60万TEU。主要技改内容：在原有件杂货堆场基础上进行扩建，新购置RTG设备，对堆场设备进行更新。节能技改投资额2322万元，建设期3年。可节能1606 tce，节能经济效益847万元，投资回收期4年。

八、推广前景及节能减排潜力

预计未来5年，该技术在行业内的推广潜力可达到25%，预计总投入6亿元，年节能能力10万tce/a，二氧化碳减排能力26万tCO2/a。