文档介绍：集装箱码头系统节能构思
宁波远东码头经营有限公司陈勇宁张海东
摘要:随着目前国际能源的日趋紧张,国内能源价格不断飞速上涨,企业的运营成本压力越来越大,国内各港口也不例外,节能减排是当前急需解决的问题,也符合国家的节能政策。本文对集装箱港口电网中的不同载荷作业状况进行分析,引入系统节能的理念,利用智能控制技术和IT网络等资源,从技术和管理两方面综合着手,构建一个港口系统节能的新构思。
关键词:系统节能、回馈发电、智能控制技术、模糊控制、神经元控制;
随着全球经济的高速发展,能源需求量不断大幅增长,对于企业来说,能源的紧缺及其价格飞涨所导致的成本增长越显压力,目前许多港口在节能减排方面都做了大量工作,取得了很好地效果,主要从这三方面入手:第一对大型起重设备的机电系统设计更加科学,如变压器、电机等电气选型更加合理,避免大功率设备长期处于低负荷运,提高电动机及被拖动设备使用效率,使整个系统更加紧凑、高效;第二对新科技和新工控产品的推广使用,如变频调速等先进技术成为电机调速的主流方案,采用超级电容来降低能耗,推广低压LED等照明节能产品;第三更换能源供应结构,由于燃油价格的持续上涨,同时燃油使用中导致环境的污染问题,很多港口将场地轮胎吊由原来的柴油机组供电改成了市电供电,从节能减排来降低成本。
本文希望通过对整个港口的耗能分析,采用智能控制技术,将整个港区用电作为一个系统,提出系统节能构思,基于先进操作管理和先进科技应用两方面措施同时并举,对全港区能量进行合理调配使用,以达到节能节油的目的。
由于港口生产涉及元素很多,如各种设备,集装箱等,对应关系较多,调度往往根据经验进行感性调度生产流程和设备配置,注重效率而对节能关注只能停留在感性管理上。而智能控制技术的出现使系统节能逐步从感性管理走向理性管理变为可能,智能控制就是应用人工智能理论与技术和运筹学的优化方法,并将其同控制理论方法与技术相结合,在未知环境下,仿效人的智能,实现对系统的控制[7]。目前主要有遗传控制、神经元控制和模糊控制等几种智能控制,通过系统的学习和优化,达到相应目的。那如何使这么多的设备、设施在利用过程中达到最佳节能效果呢?
首先我们分析集装箱港口能耗的结构分布情况。港口的负荷主要由以下几种设备和设施构成:岸桥(码头前沿)、场桥(堆场内)、流动机械和综合楼、生活楼等后勤非生产设施,如图-1所示。从所用能源不同可以分两种类型,一种为耗电型,包括岸桥、ERTG和综合楼、生活楼等后勤非生产设施。从港口电网的来看,生产用电一般分2-3级,第一级是企业总降变电站,把35~110kV电压降为6~10KV电压,第二、三级再将电压下降为匹配等级,向各级载荷进行供电。后勤设施供电一般由1-2台变压器供电,电压等级一般为380V-220V,主要耗能集中在电梯和中央空调上以及一些相关泵锅炉等负载,占公司总能耗的15%~20%,其中一些设备可考虑采用变频技术节能,而电梯还可考虑采用回馈技术进一步节能,由于这部分负载较少,这里暂且可看作一个耗能性负载考虑。另一种为耗油型,包括采用燃油发动机组供电的龙门吊(常规RTG)、正面吊、堆高机、集卡等。所有设备中岸桥、龙门吊等设备电气功率大,装卸上下动作多,耗能大。
图1 港口的能源结构
从系统管理的角度着手,主要是针对生产任务中设备的合理分配,众所周知,集装