日照港矿石卸船机综合节能技术改造项目

日照港矿石卸船机综合节能技术改造项目　实施单位：日照港集团有限公司　摘要：日照港矿石码头一期、二期工程共配置６台桥式抓斗卸船机，每年完成约５　０００万吨矿石装卸量，是散货码头生　产电力消耗最大的设备。为降低生产成本，减少能源消耗，日照港于２０１１年成功完成了６台卸船机的综合节能技术改　造，主要包括卸船机电气室换热系统和风、光发电照明系统及ＬＥＤ灯具应用改造三部分内容。项目实施后，卸船机辅助　生产用电大幅降低，每年可节约电能约７３．５万ｋＷｈ。　关键词：节能改造；卸船机；改造项目　中图分类号：Ｕ６５３．９２９　文献标识码：Ａ　ＤＯＩ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７３—６４７８．２０１４．０２．００１　

Ｒｉｚｈａｏ　Ｐｏｒｔ　Ｏｒｅ　ｕｎｌｏａｄｅｒ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｐｒｏｊ　ｅｃｔｓ　

（Ｔｈｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｕｎｉｔ：Ｒｉｚｈａｏ　Ｐｏｒｔ　Ｇｒｏｕｐ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｒｉｚｈａｏ　Ｐｏｒｔ　ｏｒｅ　ｔｅｒｍｉｎａｌ，ａ　ｔｗｏ　ｐｈａｓｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ　ｉｎｃｌｕｄｅｓ　６　ｓｅｔｓ　ｏｆ　ｂｒｉｄｇｅ　ｔｙｐｅ　ｇｒａｂ　ｓｈｉｐ　ｕｎ—　ｌｏａｄｅｒ，ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅａｃｈ　ｙｅａｒ　ａｂｏｕｔ　５０００００００　ｔｏｎｓ　ｏｆ　ｏｒｅ　ｈａｎｄｌｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ，ｉｓ　ｔｈｅ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｎｓｕｍｐ—　ｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌａｒｇｅｓｔ　ｂｕｌｋ　ｃａｒｇｏ　ｗｈａｒｆ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｒｅｄｕｃｅ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｓｔｓ，ｒｅｄｕｃｅ　ｅｎ－　ｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ，ｔｈｅ　Ｒｉｚｈａｏ　Ｐｏｒｔ　ｉｎ　２０　１　１　ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ　ａ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｓａｖｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉ—　ｃａｌ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　６　ｓｈｉｐ　ｕｎｌｏａｄｅｒ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｓｈｉｐ　ｕｎｌｏａｄｅｒ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｒｏｏｍ　ｈｅａｔ　ｅｘｃｈａｎｇｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｗｉｎｄ，ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ　ｌｉｇｈｔｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ＬＥＤ　ｌａｍｐ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｐａｒｔ．　Ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｅ　ｓｈｉｐ　ｕｎｌｏａｄｅｒ　ａｓｓｉｓｔａｎｔ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ　ｇｒｅａｔｌｙ　ｒｅｄｕｃｅｄ，　ｅｖｅｒｙ　ｙｅａｒ　ｃａｎ　ｓａｖｅ　ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ　ａｂｏｕｔ　７３５０００　ｋＷｈ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄ：ｅｎｅｒｇｙ—ｓａｖｉｎｇ；ｓｈｉｐ　ｕｎｌｏａｄｅｒ；ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｊｅｃｔ　

１　项目概况　日照港矿石码头一期、二期工程共配置６台　２　７５０　ｔ／ｈ桥式抓斗卸船机，每年完成约５　０００万吨矿　石装卸量，约占港口吞吐量的１／４，对日照港吞吐　量贡献率极高，是目前日照港价值最高、能力最　大、自动化程度最高的主力装卸生产设备。但同时　也是日照港利用率最高（达７０％以上），电力消耗最　

２０１４年第２期　

大的设备，其电费支出占股份二公司可变生产成本　的１／５左右。为最大限度降低生产成本，减少能源　消耗，日照港广泛吸收借鉴国内外同类产品节能技　术改造的成功经验和先进成果，于２０１０年实施了对　６台卸船机的节能技术改造。改造内容主要包括电　气室换热系统改造和风、光发电及ＬＥＤ照明改造　等。其中，卸船机电气室换热系统改造技术已获得　国家专利。　

０１　示范项日ｌ　Ｐｉｌｏｔ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　为８　ｍ／ｓ。从风机的功率曲线图（图１２）可以看出，　在此风速下，对应的风机的输出功率为１　２００　Ｗ，　则４台风机每天（风机有效工作时间２４小时）可产　生电能为　１．２　ｋＷ×２４　ｈ×４台＝１１５．２　ｋＷｈ　（２）光伏发电：太阳能板有效光照时间的发电　量为１．０　ｋＷｈ，按全年平均每天１０小时光照时间计　算，则每日的平均发电量为　１．０　ｋＷｈ×１０　ｈ＝ｌＯ　ｋＷｈ　可见，一台卸船机风、光发电照明系统每天可　产生电能：　１１５．２　ｋｗｈ＋１０　ｋ　＝１２５．２　ｋＷＨ　卸船机辅助照明分为机房室内照明和步道室外　照明。其中，卸船机机房内设有４０只３６　ｗ灯管，　照明时间为２４　ｈ／ｄ；卸船机所有步道共设２２０只１８　ｗ步道灯，照明时间为１０　ｈ／ｄ，每天所需电量为：　０．０３６　Ｘ　４０×２４＋０．０１８×２２０×１０＝７４．１６　ｋＷｈ。　７４．１６　ｋＷｈ÷１２５．２　ｋＷｈ＝５９．２％　由此可见，卸船机辅助照明用电量不足风、光　发电系统供电量的６０％，供大于需，余量充分，并　可储存在蓄电池内，完全满足需要。　为充分挖掘风、光发电系统节能潜力，最大程　度地利用自然能源，日照港又在此基础上对该系统　进行了两个方面的延伸开发：一是将辅助照明灯具　全部进行了ＬＥＤ改造；二是辅助照明ＬＥＤ灯具改造　以后，风、光发电系统供电量过剩更多，单纯依靠　蓄电池储存，其容量有限，如不加以有效利用，过　０６　输出功率Ｐ（１ｒ）　｛－十＋　｛・十－：．　甚　；：车　｛－十斗－｝　－：－・｝・｝　Ｏ　霉　●　弓　●　ＩＯ　ｌ２　Ｉ■　Ｉ‘　ｌ●　２Ｏ　２２　２●　风通细ｌ／ｓ　图１２风机功率曲线图　剩电能必然会白白浪费。如果将风、光发电系统的　用电负载范围适当扩展，就能达到供需平衡的理想　效果。根据这一思路，日照港目前正在进行风、光　发电系统的改进工作，将卸船机前、后大梁上的部　分４００　Ｗ高压钠灯纳入到风、光发电照明系统之　内，扩展改造试验成功后，预计实际节能效果会更　加明显。　

４推广应用条件　卸船机电气室换热系统技术适宜在室内外温差　较大的气候条件下应用，在北方地区应用效果较好。　风、光发电照明系统适用于风力资源较好和阳　光充足的地区，一般沿海港口均可使用。　

５效益分析　５。１　节能效益　（１）电气室换热系统　实施前能耗：卸船机电气房配备３台１０匹空调　和２台５匹空调，在制冷状态下折合工作功率４４　ｋＷ。空调做功制冷利用系数按８５％，６台卸船机日　耗电按每年１２０天开启换热系统，用电量为：４４　ｋＷ×　２４　ｈ　Ｘ　８５％Ｘ　６台×１２０天＝６４６　２７２　ｋｗｈ　实施后能耗：卸船机电气室换热系统投入使用　以后，电气房内原５台大功率空调在室外气温在　１５。以下（１２０天）基本不用投运，只是在湿度较　大时，偶尔开启除湿功能，电力消耗接近为零。　换热系统制冷设备有换热机组风机一台，功率　为５　ｋＷ，利用系数同样按每天８５％运转。其用电量　一５　ｋＷ×２４　ｈ　Ｘ　８５％×６台×１２０天＝７３　４４０　ｋｗｈ。　节电量一实施前用电量一实施后用电量＝６４６　２７２　ｋ　一７３　４４０　ｌ　ｈ＝５７２　８３２　ｌ　ｈ　（２）风、光发电照明系统　①项目实施前能耗情况　

一台卸船机机房内安装３６　ｗ日光灯４０只，用　于室内照明。为便于机房内维修、巡视等作业，该　部分灯具全部设置为长明灯；卸船机步道设有１８　ｗ　日光灯２２０只，每天照明１０　ｈ。年照明天数为３６５　

交通节能与环保Ｉ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ＆Ｅｎｖｉ∞ｎｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　

．｝．｛　捌示范项目Ｉ　Ｐｉｌｏｔ　Ｐｒｏｊｅｃｔ　天。　②单台设备年照明耗电量计算：　４０只３６　ｗ日光灯年用电量＝３６×４０×２４×３６５／　１　０００＝１２　６１４　ｋＷｈ　２２０只１８　ｗ日光灯年用电量＝１８×２２０×１０　Ｘ　３６５／１　０００＝１４　４５４　ｋｗｈ　单台卸船机设备辅助照明用电量＝１２　６１４＋　１４　４５４＝２７　０６８　ｋｗｈ　６台设备照明总用电量＝２７　０６８　ｋＷｈＸ　６　＝１６２　４１０　ｋＷｈ　③项目实施后能耗情况　如上所述，一台卸船机风、光发电照明系统每　天可产生电能１２５．２　ｋＷｈ，则６台卸船机年发电总量　为：１２５．２　ｋＷｈＸ　６Ｘ　３６５＝２７４　１８８　ｋＷｈ。　发电量大于改造前用电量１．７倍，因此可以认　为改造后采用可再生能源，完全替代照明用电量　１６２　４１０　ｋＷｈ，即改造后节电量为１６２　４１０　ｋＷｈ。　（３）ＬＥＤ节能灯具改造　因目前ＬＥＤ节能灯具改造后，风、光发电量富　裕量较大，可进一步扩展用于高压钠灯照明，但因　改造尚未完成，故本项目先不计算该部分节能量。　（４）项目节能量合计　总节电量＝电气室换热系统节电量＋风光发电系　统节电量＝５７２　８３２－Ｉ－１６２　４１０＝７３５　２４２　ｋＷｈ＝７３．５万　ｌ　ｈ　项目节能总量＝项目总节电量×电能折算标煤　

系数＝７３．５万ｋｗｈ×３．３３３　ｔｃｅ／万ｋＷｈ＝２４５　ｔｅｅ　

２０１４年第２期　

由此可见，６台卸船机综合节能改造项目实施　后，每年可节电约７３．５万ｋｗｈ，以上仅以６台矿石　卸船机节能改造效果进行测算，如果在全港大型岸　边桥式装卸设备加以推广应用（如集装箱岸桥等），　节能减排效果将更加明显。　５．２经济效益　实施卸船机综合节能改造项目改造费用３０．８８万　元／台，其中电气室换热系统改造费用１０．２万元／　台，风光发电系统改造费用１４．３万元／台，ＬＥＤ改造　费用６．３８万元／台。６台卸船机总投资为１８５．３万元。　经过一年多实际运行，每年可节约用电成本７９．４万　元（按日照市工商业基础电价１．０８元／ｋＷＨ计算）。经　测算，不计ＬＥＤ改造投资部分，该项目投入产出比　为１：２．７，静态投资回收期为１．８年，即６台卸船机的　节能改造不到两年的时间就可收回改造成本，经济　效益明显。　５．３社会效益　电气室换热系统和风、光发电照明系统两大技　术在港行业内应用属日照港首创。此项目不仅可以　在卸船机上实施，而且可推广至集装箱岸桥、装船　机、龙门起重机等大型装卸设备实施此节能改造项　目。　此节能技术可延伸至大型港机的设计制造阶　段，从设备生命周期的源头引入此技术专利，以提　高设备的总体节能减排效果为目标，对设备的设计　及制造环节加以优化，必将产生更加理想的节能效　果，收益群体也将更加宽广。　

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