張文強
秦皇島港股份有限公司第七港務分公司,河北 秦皇島 066000
港口設備是保障港口貨物正常運輸的關鍵設備,在整個港口運轉過程中起著關鍵性作用。港口機械中所使用的電氣元件的好壞直接影響著港口機械的性能。隨著我國節(jié)能減排在眾多行業(yè)中如火如荼地開展,港口電氣的節(jié)能技術也隨之被應用到許多港口設備上,使港口用電設備的電能損耗大大降低,港口設備電能的節(jié)省也給企業(yè)帶來了巨大的效益。因此研究港口電氣的節(jié)能技術是非常必要的。
一個現代化的港口碼頭除了現代化的信息管理還有先進的港口設備,隨著港口多功能的需求,港口設備也非常的多[1]。然而在選擇港口設備時,設備選型非常重要。港口機械設備決定著港口進出口貨物的裝卸效率,有些設備還具備人員疏散提示的功能。目前在選擇港口設備時,最重要的還是設備電動機的功率匹配度。設備的電機功率直接決定著港口電能的消耗,電機功率過高一方面是由于設備選型不當,設備負荷低造成設備無功功率增加,電能浪費較大。另一方面是由于設計初期對港口的容量和對貨物的吞吐能力估計過高,設備選型時選擇了大功率電機,使電能浪費。因此在設備選型初期著重考慮電力功率可調的用電設備,根據實際情況能夠選擇合適的電機降低電機功率損耗,最終實現電氣節(jié)能的目的。
我國港口機械起步晚,許多基礎數據都是參考國外幾十年前的資料。而且在港口機械設備設計的時候設計人員都是通過經驗設計選取功率參數。但在實際應用中所選取的功率經過放大后遠遠超出實際需求的電機功率[2],造成設備功率過大無功功率增加,使電能損耗較大。為了能夠更接近實際情況,應通過港口周轉貨物的實際重量轉換至所需裝卸設備功率。如果電機功率選取不當,就會造成電機損壞,尤其是影響到經常啟停的設備上。為此設計人員應嚴格按照港口貨物的負荷計算電機功率,而且在設計時需要增加電機保護裝置[3]。目前港口貨物一般都比較笨重,因此港口裝卸的機械設備非常大,電機功率也隨之增大,為了能夠更好地降低電能損耗,在裝卸設備工作過程中要增加抑制諧波的裝置,由于諧波引起的電能損耗較大,因此增加此裝置能夠很好地控制電能損耗。
港口碼頭所用的電都是通過港口的中心變電所輸送的,由于線網錯綜復雜,而且電纜在輸送過程中都會存在電能損耗,因此在港口碼頭布置電纜線路之前一定要對所選的電纜進行嚴格管控。選擇電纜時一定要選運載電流大,電阻小的銅芯電纜。電阻小的電纜在運載電能時,電能損耗小。在電纜鋪設過程中,要不間斷的進駐現場監(jiān)管電纜型號及電纜材質,杜絕不合格的電纜產品流入港口電纜鋪設過程中。好的電纜在運載大電流的電能時,會很好的抑制電能和電流的波形發(fā)生變化,電能流量波一旦變化就會造成電流無法被變壓器識別造成電能損失[4]。因此選擇質量好電阻小的銅芯電纜是非常關鍵的,而且通過低阻的銅芯電纜使電能的運載更安全。
港口碼頭的區(qū)域大貨物集散很多時候都是在夜間進行的,因此在進行貨物裝卸過程中就需要良好的照明設備滿足貨物裝卸條件,在布置照明設備的時候需要充分考慮所在區(qū)域的照明要求。有些地方對照明度要求不高,在這些地方應該適當布置功率小耗電少的照明設備。對于那些要求照明條件好,而且照射范圍廣的地方要采用大功率的高架燈,尤其是在裝卸貨物的地方一定要保證照明良好。在需要照明條件好的地方架設高桿布置燈具時,一定要多方考慮,選用高度適中的燈桿,而且高桿之間的距離一定要控制在燈具照明能夠剛好重疊的地方,在布置燈具的初期通過多種方案進行模擬,將實際中可能遇到的各種情況都考慮到位,才能夠布置出既滿足實際照明需求,又能大大節(jié)省電能能耗的效果。
表1 三種無功補償裝置的比較
港口碼頭功能區(qū)域不同,需要的照明燈具數量以及照明時間都各不相同。為此合理的布置燈具數量以及控制燈具的開關是目前節(jié)能的最好方法。比如在辦公樓中工作值班人員,要根據實際情況合理開啟燈光,而且辦公室的燈具可通過多個開關控制不同組數的燈具,當人員較少時開啟一組燈具。對于過道或者樓道可布置應急燈,不應布置長明燈造成不必要的浪費,也可在過道和樓道布置聲控開關,起到用時開啟不用關閉的作用,從而達到節(jié)能省電的目的。在燈具布置上要遵循“少而廣”的理念,少布置燈具也能夠起到照射面積大的作用。對于辦公樓外的工作道路,可采用分段分時控制燈光開啟關閉的裝置,這樣也可以起到節(jié)能的效果。
在電力系統(tǒng)中無功功率是無法避免的,而且無功功率在流動的過程中需要通過一些設備來改變,這些設備就是無功功率電源設備。這些設備能夠很好地控制電能運輸過程中的熱能轉換,從而降低電能損耗。目前常用的無功補償裝置有三種,一種是并聯(lián)電容器組,一種是同步調箱機,還有一種就是靜止無功補償器。這三種無功補償裝置的性能見表1。
港口電氣節(jié)能技術的研究為我國港口事業(yè)的節(jié)能降本具有非常重大的意義,通過采用一系列的節(jié)能措施,將我國港口碼頭的用電設備的能耗降下來,才能確保我國港口事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。通過節(jié)能降本把我國的港口事業(yè)做強,做大,為我國的經濟建設做出貢獻。