谷長(zhǎng)華　叢悅磊

當(dāng)前，港口業(yè)快速發(fā)展， 集裝箱船舶大型化引發(fā)港口業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，港口配置的岸邊集裝箱起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱岸橋）不斷朝自動(dòng)化、現(xiàn)代化、機(jī)械化方向發(fā)展，能源消耗日益增加。近年來(lái)，我國(guó)大力推行節(jié)能降耗，港口節(jié)能成為交通運(yùn)輸部落實(shí)節(jié)能減排工作的重點(diǎn)之一。為降低運(yùn)營(yíng)成本，提高競(jìng)爭(zhēng)力，各港口越來(lái)越重視節(jié)能降耗工作。本文以大連港各集裝箱碼頭為例，介紹岸橋節(jié)能降耗技術(shù)改造方案，以期為其他港口集裝箱碼頭岸橋節(jié)能改造提供借鑒，加快打造綠色港口。

1 吸頂式空調(diào)機(jī)節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)線路改造

1.1 改造前存在的問(wèn)題

改造前，大連港三期集裝箱碼頭岸橋電氣房?jī)?nèi)配置的5臺(tái)吸頂式空調(diào)機(jī)無(wú)論在岸橋空閑期間還是在作業(yè)期間均處于不間斷制冷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，既浪費(fèi)電能又有損空調(diào)機(jī)的使用壽命，在一定程度上增加空調(diào)養(yǎng)護(hù)和維修費(fèi)用。鑒于此，有必要通過(guò)技術(shù)改造將部分空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)形式改為可控的間歇性運(yùn)轉(zhuǎn)形式，以達(dá)到岸橋節(jié)能降耗以及延長(zhǎng)空調(diào)機(jī)使用壽命的目的。

1.2 改造方案

改進(jìn)空調(diào)機(jī)電氣控制線路（見(jiàn)圖1），在可編程邏輯控制器程序中增加控制程序命令，將電氣房?jī)?nèi)箱門上的開(kāi)關(guān)選擇到自動(dòng)擋。當(dāng)岸橋未送復(fù)位待機(jī)時(shí)，只有第二和第四組（從電氣房門一側(cè)數(shù)起）空調(diào)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，第一、第三和第五組空調(diào)機(jī)在岸橋送復(fù)位后才能正常工作。當(dāng)岸橋停止復(fù)位后，后三組空調(diào)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)空調(diào)機(jī)可控間歇性運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

1.3 改造效果

吸頂式空調(diào)機(jī)型號(hào)為YKRA45FS-ACA，單機(jī)制冷功率為12 kW。按照設(shè)備平均利用率40%和變頻空調(diào)機(jī)作業(yè)效率50%測(cè)算，單臺(tái)岸橋每月可節(jié)約電能 h。改造后，岸橋能耗明顯降低，空調(diào)機(jī)的使用壽命延長(zhǎng)。

2 功率驅(qū)動(dòng)單元風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)方式改造

2.1 改造前存在的問(wèn)題

大連港二期和三期集裝箱碼頭岸橋配置的安川Varispeed系列驅(qū)動(dòng)器的冷卻風(fēng)扇為前置式，岸橋到岸后無(wú)論作業(yè)與否，各部分功率驅(qū)動(dòng)單元冷卻風(fēng)扇始終處于工作狀態(tài)，既浪費(fèi)電能又有損風(fēng)扇的使用壽命。鑒于此，有必要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況對(duì)功率驅(qū)動(dòng)單元冷卻風(fēng)扇進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造。

2.2 改造方案

功率驅(qū)動(dòng)單元分為656DC5變流器（整流）和676H5變頻器（逆變）兩大機(jī)構(gòu)。根據(jù)功率單元的工作原理，在設(shè)備未復(fù)位運(yùn)行時(shí)，功率驅(qū)動(dòng)元件不產(chǎn)生熱量；因此，由復(fù)位開(kāi)關(guān)控制功率驅(qū)動(dòng)單元冷卻風(fēng)扇的運(yùn)行狀態(tài)。原設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)器風(fēng)扇只要岸橋復(fù)位就開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，即為連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)方式；改造后的驅(qū)動(dòng)器風(fēng)扇受程序控制，其在岸橋復(fù)位后開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，復(fù)位斷開(kāi)后停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

（1）硬件改造 根據(jù)功率驅(qū)動(dòng)單元工作原理，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)電氣線路布局，在功率驅(qū)動(dòng)單元風(fēng)扇控制回路中添加電壓為110 V并由復(fù)位開(kāi)關(guān)控制的繼電器來(lái)控制驅(qū)動(dòng)器風(fēng)扇的通斷（見(jiàn)圖2）；電源取自驅(qū)動(dòng)器上方的大排氣風(fēng)扇，并增設(shè)或修改部分電源連接線，使驅(qū)動(dòng)器小風(fēng)扇的故障點(diǎn)單獨(dú)取電源，從而使其不受程序控制，避免功率驅(qū)動(dòng)單元冷卻風(fēng)扇持續(xù)工作造成能源浪費(fèi)。

（2）軟件改造 查找模塊的備用輸出點(diǎn)，用此輸出點(diǎn)對(duì)電壓為110 V的繼電器進(jìn)行軟件控制，并在H22.10程序中將DW00011數(shù)值增加延時(shí)至，使風(fēng)扇在岸橋斷開(kāi)復(fù)位后停止轉(zhuǎn)動(dòng)。功率驅(qū)動(dòng)單元長(zhǎng)時(shí)間工作后內(nèi)部會(huì)留存部分熱量，上述設(shè)置可以保證岸橋復(fù)位斷開(kāi)后功率驅(qū)動(dòng)單元的留存熱量全部排出，避免功率驅(qū)動(dòng)單元及元件因過(guò)熱而受損。同時(shí)，在可編程邏輯控制器程序中修改H36.03程序中的風(fēng)扇故障報(bào)警點(diǎn)，在故障點(diǎn)前添加控制和確認(rèn)點(diǎn)。

2.3 改造效果

岸橋功率驅(qū)動(dòng)單元共有60個(gè)冷卻風(fēng)扇，單個(gè)風(fēng)扇的功率為。按照設(shè)備平均利用率40%計(jì)算，單臺(tái)岸橋每月可節(jié)約電能 h，風(fēng)扇使用壽命延長(zhǎng)3倍以上。

3 LED燈的推廣應(yīng)用

3.1 成本對(duì)比

大連港二期集裝箱碼頭使用鈉燈與LED燈的成本對(duì)比如表1所示?？梢?jiàn)，按工作時(shí)間計(jì)算，16盞LED燈比16盞鈉燈（不計(jì)燈泡和整流器成本）節(jié)約成本元人民幣。

3.2 優(yōu)化方案

在岸橋?qū)嶋H作業(yè)中，岸橋門腿燈使用的LED燈便能滿足作業(yè)需求。如果將司機(jī)室下方的燈也改為的LED燈，節(jié)能效果更加明顯。

3.3 應(yīng)用效果

如圖3所示，功率為的LED燈明顯比功率為的鈉燈更加節(jié)能。為此，大連港二期集裝箱碼頭針對(duì)照明燈進(jìn)行換裝改造，以促進(jìn)碼頭節(jié)能降耗。

4 其他節(jié)能降耗技術(shù)改造

岸橋節(jié)能降耗技術(shù)改造的思路大同小異，通常通過(guò)改進(jìn)電氣元件的邏輯控制過(guò)程得以實(shí)現(xiàn)。除上述節(jié)能降耗技術(shù)改造外，還有諸多其他技術(shù)改造能夠?qū)崿F(xiàn)岸橋節(jié)能降耗。例如：通過(guò)岸橋太陽(yáng)能航空燈換裝改造節(jié)省電能成本；利用小車編碼器來(lái)確定小車位置，通過(guò)改進(jìn)岸橋大梁投光燈控制線路和可編程邏輯控制器程序，實(shí)現(xiàn)通過(guò)小車運(yùn)行位置來(lái)控制大梁投光燈的開(kāi)啟，從而達(dá)到節(jié)約電能和備件購(gòu)置成本的目的。

5 結(jié)束語(yǔ)

科學(xué)技術(shù)進(jìn)步始終是港口企業(yè)節(jié)能降耗的原動(dòng)力之一。近年來(lái)， 我國(guó)各大港口碼頭將節(jié)能減排工作作為首要任務(wù)之一，致力于通過(guò)港口設(shè)備節(jié)能新技術(shù)應(yīng)用、對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造以及使用太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能等再生能源的方式達(dá)到節(jié)能降耗的目的，從而為創(chuàng)建綠色港口和生態(tài)型城市作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。

（編輯：曹莉瓊 收稿日期：2014-03-04）