二十八、新型轮胎式集装箱门式起重机节能技术

1.技术概要

通用型RTG是集装箱港口的重要设备，在现代化港口集装箱堆场中占据主导地位。它既有通常的轨道式集装箱门式起重机(RMG)的作业效率高的性能，又具备类似轮胎式流动机械的机动性，可以大范围灵活调动，具有空间利用率、生产率高和全堆场机动的特点。但通用型RTG使用柴油发电机组为整机提供动力，存在造价高、日常使用维护成本高、能源消耗大和废气排放污染等缺点。

交通运输部水运科学研究院根据我国集装箱运输的发展趋势，提出开展新型轮胎式集装箱门式起重机（RTG）技术开发工作，通过理论分析与试验研究，创新性地提出了应用四卷筒控制技术，将集装箱升降机构和小车运行机构合为一体，实现了整机结构轻型化。轻型电动RTG具有自重轻、投资少、节能环保等特点，造价仅为通用型轮胎式集装箱门式起重机(简称“通用型RTG”)的60%。同时由于整机自重和轮压的下降，堆场基础投资较通用型RTG降低约1/3。

2.适用范围

该技术适用于各类集装箱码头。

3.技术内容

（1）采用“四卷筒”组合驱动技术

在总体设计上，轻型电动RTG采用四组钢丝绳卷筒装置，依靠卷筒的正、反转，收放钢丝绳实现货物的起升和横向移动。驱动装置和卷筒安装在门架底梁上，与通用型RTG（起升和小车运行机构都设置在小车上）相比，大幅降低小车质量和整机重心，优化了整机结构，实现了整机重量的轻型化。

（2）采用电力驱动

通用型RTG采用柴油发电机组提供动力，由于系统载荷是变化的、非线性的，因此通用型RTG在载荷较轻时，柴油机处于标定转速部分负荷运转，柴油发电机组效率较低。据统计，通用型RTG发动机启动后，用于装卸作业的时间只有不到50%，其它时间为空耗，一台通用型RTG每小时空耗的柴油约15升。轻型电动RTG工作电机和照明均采用市电为动力，只配备小功率柴-电机组柴油机作为转场使用，满足RTG机动性要求。

（3）电力驱动控制

电动RTG采用变频调速、可编程控制器（PLC）和现场总线控制组成电力驱动控制系统，实现调速、控制一体化。

整机的主要控制单元都以节点的形式连接到总线上，实现数字信号通讯，具有快速、准确的特点。同时节省了各控制单元间大量的信号线，简化了硬件系统，降低了成本。

4.案例分析

（1）技术应用单位

交通运输部水运科学研究院、广东鱼珠木材有限公司

（2）技术应用情况

集装箱码头年通过能力60万TEU。在原有件杂货堆场基础上进行扩建，新购置RTG设备，对堆场设备进行更新。节能技改投资额2322万元，建设期3年。

（3）效益分析

据测算，该技术年可节能1606tce，减少CO2排放4004t。按照该设备相对于通用型RTG，每年节约能源1606tce计算，年可获经济效益847万元，投资回收期4年，经济效益显著。

5.推广建议

轻型电动RTG适用于通用集装箱、件杂货等的装卸，特别是中小型集装箱码头、中转站及其他多用途码头、货场等场合。轻型电动RTG具有多种跨度，包括常用的17m、20m、23.47m等。

建议应用企业根据堆场的布置情况灵活选择轻型电动RTG跨度，并在使用过程中总结轻型电动RTG运行经验，确保充分发挥轻型电动RTG功能。