【摘 要】現時在集裝箱堆場中大量應用到龍門吊即輪胎式集裝箱起重機。龍門吊的主要能源是采用柴油發(fā)電機組，據統計龍門吊每天所用的柴油量非常大。對于油價高漲和激烈推行環(huán)保的今天，龍門吊的節(jié)能減排是必然之事。據調查，一臺龍門吊發(fā)電機組每年有50%的時間是工作在待機時間。龍門吊因為需要瞬時提升重物，從而需要大的發(fā)電機組驅動舉升動力裝置，所以它所使用的發(fā)電機組一般都達到常用功率400KW。據研究表明：發(fā)電機組在空載及低負載（常用功率的10%）情況下，怠速運行比全速運行要更省油。這樣龍門吊發(fā)電機雙速節(jié)能系統可以很好的解決這個問題。因為它不僅能夠減少社會的能源損耗，而且能夠增加企業(yè)的經濟效益。港口作為一個大的能耗企業(yè)，節(jié)能降耗是勢在必行。龍門吊發(fā)電機組雙速節(jié)能系統在節(jié)能降耗方面是一個很好的發(fā)展方向。

【關鍵詞】龍門吊發(fā)電機組雙速節(jié)能系統；節(jié)能

1 龍門吊發(fā)電機組雙速節(jié)能系統的意義

如今，集裝箱運輸在物流行業(yè)蓬勃發(fā)展，輪胎式集裝箱吊機―龍門吊在集裝箱碼頭的堆場里也得到了廣泛的運用。以前集裝箱碼頭堆場之所以用輪胎式集裝箱吊機（龍門吊）是因為它的流動性很強，很便于調度和管理。但龍門吊主要是靠柴油發(fā)電機組提供動力，現在能源短缺油價上漲，對于以龍門吊為主要設備的集裝箱堆場來說成本不斷的增加。在能源形勢日趨嚴峻的今天，節(jié)能降耗已經成為社會和企業(yè)共同關注的話題。它不僅能夠減少社會能源的損耗，而且能夠增加企業(yè)的經濟效益。港口作為一個大的能耗企業(yè)，節(jié)能降耗勢在必行。

據統計，一臺龍門吊的發(fā)電機組每天大約有50%的時間是工作在待機時間，發(fā)電機組在待機時接近空載狀態(tài)，僅僅驅動不到40Kw的輔助設備工作，400Kw的發(fā)動機組僅驅動40Kw的負載，造成很大的浪費

調查數據顯示，發(fā)電機組在空載及低負載（常用功率的10%）情況下，怠速運行比全速運行要更省油。這在龍門吊發(fā)電機組節(jié)能降耗方面是一個很好的發(fā)展方向。

2 龍門吊發(fā)電機組雙速節(jié)能系統的原理

2.1 對于龍門吊柴油發(fā)電機組油耗的數據分析

下面我們以一臺常用功率400KW (備用功率440KW) 的玉柴發(fā)動機YC6T600D為例進行分析，柴油發(fā)電機組在怠速運行（900 r/min）和全速運行（1500 r/min）情況下的油耗進行綜合分析如下：在負載功率為10KW時，柴油機全速時油耗為14.75L/h，柴油機怠速時油耗為6.42L/h，剩油百份比為56.5%；在負載功率為20KW時，柴油機全速時油耗為17.05L/h，柴油機怠速時油耗為7.79 L/h，剩油百份比為54.3%；在負載功率為30KW時，柴油機全速時油耗為18.86L/h，柴油機怠速時油耗為9.45 L/h，剩油百份比為50.0%；在負載功率為40KW時，柴油機全速時油耗為20.86L/h，柴油機怠速時油耗為10.86 L/h，剩油百份比為48.0%。

2.2 我們進行反復的試驗從而得出了結論

由上一系列數字分析可以得出，發(fā)電機組在低負載情況下（常用功率的10%），怠速運行與全速運行相比有很大的省油效果。負載在40KW 以內要省油48%以上。而且負載越低，省油量越大。由此可以得出，港口龍門吊發(fā)電機組變速節(jié)能系統的研究與運用將有重大的現實意義。

2.3 綜合分析研究得出了龍門吊發(fā)電機組雙速節(jié)能系統的原理

根據集裝箱堆場的工作特點，龍門吊的工作是有閑時和忙時之分的，我們是利用龍吊的閑時時間，把柴油機的速度控制到怠速，此時龍門吊處于節(jié)電狀態(tài)；而龍門吊需要工作時再把柴油機轉為全速。

3 龍門吊發(fā)電機組雙速節(jié)能系統的原理分析

3.1 當龍門吊柴油機速度1500rpm時， 發(fā)電機發(fā)出的是460V 50HZ 的點，此時供給龍門吊大車，小車和起升各個變頻器為460V 50HZ，而其他用電設備包括380V用電器、220V輔助裝置、110VPLC電源和24V 12V電源等都是經過460V電源經過變壓器分級變壓再變成所需的電源。

3.2 當柴油發(fā)電機組控制器接受到節(jié)能轉換信號時，節(jié)能轉換開始工作，此時柴油機轉換為怠速900rpm，切換時間大約在2~5 秒，同時系統接受到怠速指令后控制發(fā)動機進行轉速切換，通過專用AVR（電子調壓器）控制勵磁輸出，此時發(fā)電機發(fā)出280V 30HZ的電源。

3.3 此時動力裝置的線路被切斷不能工作，280V電源被送到變頻穩(wěn)壓裝置中，通過變頻和穩(wěn)壓后輸出為220V 50HZ 的電源，這電源就供給輔助系統包含空調、工作照明等。

4 現發(fā)電機組怠速運行發(fā)電需要克服的問題主要有以下幾點：

4.1 發(fā)動機控制

要求能夠結合輸入的指令信號對發(fā)動機進行方便快捷的怠速/全速切換。對于發(fā)動機的怠速/全速切換采用雙位選擇開關，此開關安裝在駕駛室里，由駕駛室遠程控制柴油發(fā)電機組，柴油機控制線路做出了改動。

4.2 發(fā)電機勵磁控制

發(fā)電機組在怠速運行時，轉速為900 轉/分鐘，此時發(fā)電機輸出電壓頻率為30HZ。而一般的AVR（電子式調壓板）只有在發(fā)電頻率達到45HZ 以上時才能開始工作，對發(fā)電機進行勵磁輸出控制。就Stamford 和Marathon兩種品牌的發(fā)電機而言，其額定頻率/電壓下的發(fā)電機勵磁線圈持續(xù)工作時允許的最大勵磁電流不能超過3.5A，所以AVR 持續(xù)勵磁輸出電流一般小于3.5A，但是在怠速時，因為磁切割速度的限制以及磁場飽和的原因，在保證勵磁系統安全的情況下，只能限制發(fā)電機的輸出電壓，經測試，對于400V 電壓等級，30Hz 時的輸出電壓在280V 較為安全可靠。發(fā)電機組要進行怠速/全速切換，要求AVR 能在30HZ 和50HZ 兩種不同狀態(tài)下都能對發(fā)電機進行穩(wěn)定的勵磁控制。

4.3 輸出電源變頻和穩(wěn)壓

發(fā)電機組怠速運行發(fā)電時，頻率為30HZ，電壓為280V。為了使被驅動的輔助設備的電源供應正常，必須對輸出電源進行變頻和穩(wěn)壓。

5 結束語

龍門吊是現代集裝箱堆場里的運用是越來越普遍，龍門吊的流動性強，工作效率高這些特點是現而易見的，但現時龍門吊最主要還是用柴油發(fā)電機組供電，柴油價格昂貴，龍門吊柴油發(fā)電機組雙速節(jié)能系統是一種節(jié)能效果很明顯的節(jié)能系統，它是利用龍門吊本身的工作特點來節(jié)能，而且也不需要投資很昂貴的設備，而且可以把柴油利用的效率提高了許多，大大的節(jié)約了企業(yè)的成本，同時也減少了污染物的排放?？傊堥T吊柴油發(fā)電機組雙速節(jié)能系統非常有發(fā)展?jié)摿?，值得推廣。

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