港口起重机的几种节能降耗方法

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1 RTG节能技术发展

世界对RTG节能技术研究主要体现在四个方面。一是Siemens公司研究的经济节能型RTG，其采用永磁发电机，可根据荷载变化，调整运行状态，可有效降低能源消耗。二是TMGE的节能电控系统，可保障RTG在额定速度下工作，能够实现降低油耗、减少噪声目的。三是Yaskawa-RTG，其通过降低发电机组容量，实现蓄元节能目标。四是ZPMC的绿色RTG，进而保障设备电力平衡，具有强节能效果。在未来发展中，RTG节能技术会越来越完善，甚至出现零能耗、零污染情况，需要有关部门积极研究，加强重视。

2 门座式起重机节能降耗技术

2.1 机械储能方案的设计

采取节能小车上装备有平面涡卷弹簧的储能装置，离合器在小车运行下有作用之后就可以把齿轮轴和涡卷弹簧断开，弹簧因为齿条上的齿轮在空转而没有储能；相反，小车制动会触发离合器，这样就能够连接齿轮轴和涡卷弹簧的轴，齿条上的齿轮有滚动的作用把弹簧卷带动起来储存能量；等到能量储存足够之后，在储能装置里面的棘轮停止器就会作用到涡卷弹簧上不让其将能量自动释放，还能够对弹簧的带动齿轮反转情况进行预防。提供小车返回的动力需要对棘轮停止器进行控制，让其的棘爪脱离棘轮之后弹簧就会对小车返回释放能量；能量全部释放完全之后，离合器恢复原来的状态，这样也能够消除弹簧对小车运行的影响。从节能的角度考虑，需要有两个涡卷弹簧在每个储能装置之内才可以，并且要将两个弹簧的卷紧布置在相反的方向，能够在小车往返时候都能够利用每个弹簧来将能量储存起来。明白机械储能方式的原理，需要对其具体的数据计算，为后续的动力学仿真作前提[1]。

2.2 轻量化结构设计

在实际的起重机结构的组成分布中，其金属结构就占据了整机成本的1/3，质量的40%~70%，而大型起重机高达百分之九十以上的数据，也使起重机结构轻量化的设计提上对应研究的章程之中。而起重机的结构通常是由材料、小车轨道及纵向筋、结构形式、主梁截面参数构建的。而相关的组成也在现代社会的发展中，有了相对应的功能结构的转换和设计创新，如：在我国传统的桥式起重机与门式起重机设计中，其小车轨道大多采用“工字型”的P型钢轨进行压板式固定，而这样的固定方式也会造成轨道与主梁盖板之间的贴合不够严密，出现相应滑移等现象。针对相关的问题，对实际的结构形式进行薄壁型材和异型钢的采用。也能从侧面降低结构拼接之间的焊缝数量；提升其抗疲劳的性能。而目前，我国对桥式起重机与门式起重机轻量化结构设计已经实践出全偏轨的主梁布置，使其能进行更好的传递受力的过程中，满足局部稳定性、安全性的需要。同时减少材料成本的投入和机构的负荷及承载结构的造价。

2.3 分析岸桥的用电

岸桥有两部分的用电分布，第一是供应和分配电线路的传输过程电能的损耗；第二是正常负载工作下被吸收的电能。如果考虑没有生产的情况，第一部分应该比较适合用于节能降耗的考虑，能够对供配电能损耗进行降低。从供配电的系统中等效阻抗和供配电的损耗、电流三者的关系来看，想要对视在电流以及系统的等效阻抗进行降低，就要对供配电的损耗进行降低。有功电流和无功电流组成了视在的电流，在正常生产的负载中电网必须吸收的电流是有功电流，负载以及电网之间反复交换的是无功电流，但是供配电的损耗会受到无功电流的影响。岸桥工作中，发电机和电动机处于不断转换的状态。无功率的冲击负载就是变化速度快、大变化负荷以及短时的重负载等特征。容量比例逐渐变大是根据岸桥的晶闸管整流的装置以及变频装置的使用广度；如此的大量使用之后，不少的高次谐波电流会通过整流桥以及逆变装置产生之后进入电网，供电的电网会产生畸变的波形，随后导线的集肤效应会在导线中产生，变压器便产生高频的涡流效应，这样增加了系统的等效阻抗，热效应也会从电机上产生，损耗也随之增加[2]。

2.4 能量输出端节能技术

能量输出端是指供给设备运作的能量提供部分，目前，我国主要应用以下两种节能技术。一是提高柴油机运行效率，RTG设备系统荷载力在不断变化，普通柴油机工作主要包括两种状态，分别为待机状态以及工作状态，在低荷载工作中，柴油机由于效率过低，会导致其产生大量能源浪费。在节能技术应用中，需分析柴油机与油耗之间内在关系，并致力于柴油机工作效率提升，我国西门子、安川等公司已经研究节能型RTG，能够实现提高柴油机效率目标，实现节约能耗最终目标。二是采取油改电方式，节约RTG设备工作过程中的能源消耗。油改电是指在设备中增加供电装置，当设备起吊货物时，其电能来源于市电，转场之后，其电能来源于柴油机。油改电节能技术分为以下两种方式，一是滑触线供电，采取高架供电线路，支撑辫子、滑导受电，为RTG正常运行提供保障。二是电缆卷筒供电，将电缆增加到RTG中，并对电缆卷盘进行缠绕。在RTG能量输出端应用油改电技术，可以在发电机作用下，得到设备所需电能，提高设备工作效率，减少设备工作过程中能源消耗[3]。

3 结语

综上所述，起重机节能降耗设计实际是一项系统且艰巨的工程，是需要具有统一的认识和相关行业主管部门的牵头，及研究院和生产厂家的相互协作，通过不断地实践和系统的反复论证，研发出的适应与我国实际国情发展需要的新型轻量化桥式起重机与门式起重机的设备设计的实现，也是促进高效节能环保的绿色低碳经济可持续发展的关键。