前言

營(yíng)口新世紀(jì)集裝箱碼頭有限公司位于營(yíng)口港港區(qū)內(nèi)，主要經(jīng)營(yíng)集裝箱船、冷藏集裝箱船和滾裝船裝卸及集裝箱中轉(zhuǎn)、堆存、拆裝箱、運(yùn)輸、設(shè)備租賃等業(yè)務(wù)。具備接卸第五代集裝箱船的能力，現(xiàn)有橋吊、場(chǎng)橋及正面吊等各類(lèi)集裝箱裝卸機(jī)械，其中輪胎式集裝箱門(mén)式起重機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)場(chǎng)橋）12 臺(tái)，原出廠(chǎng)均采用柴油機(jī)發(fā)電方式，年能源消耗 5,000t 標(biāo)煤。從 2007 年底，公司開(kāi)始關(guān)注國(guó)內(nèi)各大港口場(chǎng)橋柴油發(fā)電改直接供電方式即“油改電”工作。根據(jù)自身的實(shí)際情況，結(jié)合國(guó)內(nèi)各個(gè)港口 RTG“油改電”的成熟經(jīng)驗(yàn)，充分論證各種方案，通過(guò)下述各項(xiàng)工作的開(kāi)展，選擇出符合我公司的“油改電”可行性方案。

一、RTG“油改電”背景及前期調(diào)研工作

我國(guó)“十一五”規(guī)劃綱要提出能耗降低及主要污染物排放總量指標(biāo)。公司和國(guó)內(nèi)其它集裝箱碼頭公司一樣，都在積極努力貫徹政策，采取各項(xiàng)技改措施，大力開(kāi)展節(jié)能減排工作，其中對(duì)主要耗油設(shè)備 RTG 進(jìn)行“油改電”，就是重要技術(shù)改造措施之一。油改電”方案就是為 RTG 提供市電，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柴油發(fā)電機(jī)組，有效地解決柴油發(fā)電機(jī)組帶來(lái)的高能耗、高維護(hù)成本、高噪音等問(wèn)題。公司原有 RTG 的能耗占公司能耗三分之一強(qiáng)，同時(shí) RTG 供電采用 403kW 的發(fā)電機(jī)機(jī)組，為維持附屬設(shè)施供電，發(fā)動(dòng)機(jī)基本每月工作達(dá) 500h，待時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，空耗高，能源浪費(fèi)嚴(yán)重，因此實(shí)施這一技改迫在眉睫。公司明確目標(biāo)，制定計(jì)劃，先后到國(guó)內(nèi)各大港口考察，對(duì)目前高架滑線(xiàn)式、低滑觸線(xiàn)式、電纜卷筒式等方式已經(jīng)成功運(yùn)用的案例進(jìn)行了調(diào)研。

二、方案分析

1．高架滑線(xiàn)方式（如上海外高橋 2 期運(yùn)用）

高架滑線(xiàn)式方案是采用 35m 的高塔架，此高度遠(yuǎn)高于RTG 的高度。塔架占用堆場(chǎng)面積較大，高塔架投資成本較高，對(duì)惡劣氣候影響因素較為敏感，特別對(duì)防風(fēng)、防雷擊的要求較為嚴(yán)格，高空滑觸線(xiàn)在遇風(fēng)情況擺度控制在 20mm，對(duì)于北方多風(fēng)氣候，控制擺度在 20mm 內(nèi)難度很大；在 90度轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)仍需柴油發(fā)動(dòng)機(jī)供電，滑線(xiàn)維護(hù)困難。根據(jù)公司場(chǎng)地波浪形分布和 RTG 的數(shù)據(jù)顯示，當(dāng)兩臺(tái) RTG 在波形谷底相互行走大車(chē)時(shí)，兩臺(tái) RTG 頂部梯子之間*大只有 300mm的間隔，大車(chē)相互錯(cuò)車(chē)時(shí)會(huì)發(fā)生掛碰事故。高架滑線(xiàn)式方案不可行。

另外高架滑線(xiàn)工程改造投資大；技術(shù)要求高；日常維護(hù)困難；90°轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)需要司機(jī)自行到設(shè)備頂部進(jìn)行電源切換，存在一定安全隱患。

2．直流滑線(xiàn)方式（如深圳媽灣碼頭試驗(yàn)使用）

無(wú)論是高架還是低架直流滑線(xiàn)，供電方式都是一樣，都是在廂變中安裝大型的直流電源，為場(chǎng)地設(shè)備供電，也就是同一個(gè)廂變系統(tǒng)下的所有設(shè)備共用直流母線(xiàn)，從成本節(jié)約上可以實(shí)現(xiàn)二次節(jié)能。

雖然高架直流滑線(xiàn)可以使 RTG 不用切換電源直接過(guò)集卡通道，但是高架直流滑線(xiàn)和高架交流滑線(xiàn)同樣有較多問(wèn)題不適合我公司的現(xiàn)狀。低架直流雖然從理論上可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換電源，但是目前還在實(shí)驗(yàn)中，一切技術(shù)未都成熟。

兩種直流滑線(xiàn)都是裸線(xiàn)外露，觸電危險(xiǎn)程度大，設(shè)備改造復(fù)雜，工程投資大；一旦電源出現(xiàn)故障，因?yàn)槎嗯_(tái)設(shè)備共用直流母線(xiàn)，所以影響范圍大。

3．低架交流滑線(xiàn)和電纜卷筒

低架交流滑線(xiàn)和電纜卷筒兩種改造方式如圖 1、圖 2 示。

低滑觸線(xiàn)式和電纜卷筒式兩種方案的核心都是以專(zhuān)用供電設(shè)備提供市電來(lái)替代燃油消耗，達(dá)到為 RTG 提供動(dòng)力的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，區(qū)別在于 RTG 移動(dòng)中供電設(shè)備是采用低架滑觸線(xiàn)和設(shè)備自身攜帶。具體的比較見(jiàn)表 1。

經(jīng)過(guò)比較，*后決定采取低架滑線(xiàn)供電方式，10KV 高壓從變電所輸送到堆場(chǎng)，在堆場(chǎng)建立變電裝置。10KV 高壓線(xiàn)路采用雙回路 3*120 高壓電纜輸送。

三、數(shù)據(jù)分析

表 2 能耗數(shù)據(jù)（公司 2008 年 RTG 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)）

單位耗油量 212.5g/kWh 計(jì)。發(fā)電機(jī)運(yùn)行污染物排放系數(shù)為：SO24g/L；煙塵 0.714g/L；NOx2.56 g/L；CO1.52 g/L；總烴 1.489 g/L；CO22.63kg/L。1 度電排放 0.997kg“二氧化碳”，年耗柴油 144 萬(wàn)升，電 240萬(wàn) KWH。從表中可看出，公司每年可減少能源開(kāi)支 477 萬(wàn)元；潤(rùn)滑油開(kāi)支減少 55 萬(wàn)元；能源消耗減少 814t 標(biāo)煤；節(jié)能效果達(dá) 45.7%；減少二氧化碳排放 1,395t；節(jié)能減排效果明顯，綜合而言，采用低架滑觸線(xiàn)技術(shù)其安全操作、對(duì)生產(chǎn)影響比較以及公司現(xiàn)有條件等因素綜合，可行性強(qiáng)，效益明顯，改造取得了預(yù)期良好效果。