岸桥节能降耗技术改造

谷长华　丛悦磊

当前，港口业快速发展， 集装箱船舶大型化引发港口业竞争日趋激烈，港口配置的岸边集装箱起重机（以下简称岸桥）不断朝自动化、现代化、机械化方向发展，能源消耗日益增加。近年来，我国大力推行节能降耗，港口节能成为交通运输部落实节能减排工作的重点之一。为降低运营成本，提高竞争力，各港口越来越重视节能降耗工作。本文以大连港各集装箱码头为例，介绍岸桥节能降耗技术改造方案，以期为其他港口集装箱码头岸桥节能改造提供借鉴，加快打造绿色港口。

1 吸顶式空调机节能运转线路改造

1.1 改造前存在的问题

改造前，大连港三期集装箱码头岸桥电气房内配置的5台吸顶式空调机无论在岸桥空闲期间还是在作业期间均处于不间断制冷运转状态，既浪费电能又有损空调机的使用寿命，在一定程度上增加空调养护和维修费用。鉴于此，有必要通过技术改造将部分空调机运转形式改为可控的间歇性运转形式，以达到岸桥节能降耗以及延长空调机使用寿命的目的。

1.2 改造方案

改进空调机电气控制线路（见图1），在可编程逻辑控制器程序中增加控制程序命令，将电气房内箱门上的开关选择到自动挡。当岸桥未送复位待机时，只有第二和第四组（从电气房门一侧数起）空调机正常运转，第一、第三和第五组空调机在岸桥送复位后才能正常工作。当岸桥停止复位后，后三组空调机停止运转，从而实现空调机可控间歇性运转，达到节能降耗的目的。

1.3 改造效果

吸顶式空调机型号为YKRA45FS-ACA，单机制冷功率为12 kW。按照设备平均利用率40%和变频空调机作业效率50%测算，单台岸桥每月可节约电能 h。改造后，岸桥能耗明显降低，空调机的使用寿命延长。

2 功率驱动单元风扇运转方式改造

2.1 改造前存在的问题

大连港二期和三期集装箱码头岸桥配置的安川Varispeed系列驱动器的冷却风扇为前置式，岸桥到岸后无论作业与否，各部分功率驱动单元冷却风扇始终处于工作状态，既浪费电能又有损风扇的使用寿命。鉴于此，有必要根据现场工况对功率驱动单元冷却风扇进行节能技术改造。

2.2 改造方案

功率驱动单元分为656DC5变流器（整流）和676H5变频器（逆变）两大机构。根据功率单元的工作原理，在设备未复位运行时，功率驱动元件不产生热量；因此，由复位开关控制功率驱动单元冷却风扇的运行状态。原设计驱动器风扇只要岸桥复位就开始运转，即为连续运转方式；改造后的驱动器风扇受程序控制，其在岸桥复位后开始运转，复位断开后停止运转。

（1）硬件改造 根据功率驱动单元工作原理，结合现场电气线路布局，在功率驱动单元风扇控制回路中添加电压为110 V并由复位开关控制的继电器来控制驱动器风扇的通断（见图2）；电源取自驱动器上方的大排气风扇，并增设或修改部分电源连接线，使驱动器小风扇的故障点单独取电源，从而使其不受程序控制，避免功率驱动单元冷却风扇持续工作造成能源浪费。

（2）软件改造 查找模块的备用输出点，用此输出点对电压为110 V的继电器进行软件控制，并在H22.10程序中将DW00011数值增加延时至，使风扇在岸桥断开复位后停止转动。功率驱动单元长时间工作后内部会留存部分热量，上述设置可以保证岸桥复位断开后功率驱动单元的留存热量全部排出，避免功率驱动单元及元件因过热而受损。同时，在可编程逻辑控制器程序中修改H36.03程序中的风扇故障报警点，在故障点前添加控制和确认点。

2.3 改造效果

岸桥功率驱动单元共有60个冷却风扇，单个风扇的功率为。按照设备平均利用率40%计算，单台岸桥每月可节约电能 h，风扇使用寿命延长3倍以上。

3 LED灯的推广应用

3.1 成本对比

大连港二期集装箱码头使用钠灯与LED灯的成本对比如表1所示。可见，按工作时间计算，16盏LED灯比16盏钠灯（不计灯泡和整流器成本）节约成本元人民币。

3.2 优化方案

在岸桥实际作业中，岸桥门腿灯使用的LED灯便能满足作业需求。如果将司机室下方的灯也改为的LED灯，节能效果更加明显。

3.3 应用效果

如图3所示，功率为的LED灯明显比功率为的钠灯更加节能。为此，大连港二期集装箱码头针对照明灯进行换装改造，以促进码头节能降耗。

4 其他节能降耗技术改造

岸桥节能降耗技术改造的思路大同小异，通常通过改进电气元件的逻辑控制过程得以实现。除上述节能降耗技术改造外，还有诸多其他技术改造能够实现岸桥节能降耗。例如：通过岸桥太阳能航空灯换装改造节省电能成本；利用小车编码器来确定小车位置，通过改进岸桥大梁投光灯控制线路和可编程逻辑控制器程序，实现通过小车运行位置来控制大梁投光灯的开启，从而达到节约电能和备件购置成本的目的。

5 结束语

科学技术进步始终是港口企业节能降耗的原动力之一。近年来， 我国各大港口码头将节能减排工作作为首要任务之一，致力于通过港口设备节能新技术应用、对原有设备进行技术改造以及使用太阳能、风能、潮汐能等再生能源的方式达到节能降耗的目的，从而为创建绿色港口和生态型城市作出应有贡献。

（编辑：曹莉琼 收稿日期：2014-03-04）