全鋰電池輪胎式龍門起重機技術應用

近年來，為實現節能減排和經濟可持續發展，國內集裝箱碼頭紛紛實施輪胎式龍門起重機（以下簡稱“輪胎吊”）“油改電”項目?！坝透碾姟陛喬サ跻允须姙橹饕獎恿υ?，作業時由市電提供動力，僅在轉場時由柴油發動機提供動力，具有較好的節能效果，但仍然存在不足之處：（1）“油改電”輪胎吊轉場時由柴油發動機提供動力，未徹底解決高污染和高油耗等問題；

（2）輪胎吊“油改電”項目涉及市電設施建設，工期較長且投資較大，對碼頭日常運營產生一定影響。全鋰電池輪胎吊能夠較好地解決上述問題。與傳統的“油改電”輪胎吊相比，全鋰電池輪胎吊以大功率鋰電池組為動力源，主要涉及設備單體改造，而不要求碼頭堆場實現市電設施全覆蓋，具有低能耗、零排放、投資小、對碼頭日常運營影響較小等優點。本文介紹全鋰電池輪胎吊技術應用，以期為集裝箱碼頭實施輪胎吊“油改電”項目提供參考。

1 全鋰電池輪胎吊動力配置及技術要求

1.1動力配置

全鋰電池輪胎吊動力配置如下：起升電機額定功率為210kW；小車電機額定功率為30kW；大車電機有2臺，每臺額定功率為45kW；轉場電機有2臺，每臺額定功率為15kW；吊具電機額定功率為7.5kW。上述電機均采用交流電，額定電壓為380V。

1.2技術要求

（1）每個工作日2個作業班次，每個作業班次的作業時間為12h，輪胎吊平均作業效率為15自然箱/h。

（2）輪胎吊大車轉場時的最長移動距離為300m。

（3）斷開市電后，輪胎吊自動切換為鋰電池供電模式；接入市電后，輪胎吊自動斷開鋰電池電源并轉為充電模式。

（4）鋰電池系統具有電池監測功能，能夠實時監測鋰電池組的電壓和內阻等數據。

（5）輪胎吊司機室設置一鍵啟停按鈕并安裝指示燈，通過指示燈顯示鋰電池系統的工作狀態，并在系統異?；蚬收锨闆r下發出警示。

（6）交流轉直流充電器不受啟停按鈕影響，一旦接入市電，即開始對鋰電池充電；當發生充電故障時，故障信息自動發送至電氣房和電池房的可編程邏輯控制器，同時司機室內的指示燈發出警示。

（7）在鋰電池供電模式下，通過恒壓恒頻逆變器為整機輔助設備提供交流電源。

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全鋰電池輪胎吊的經濟和社會效益

（1）經濟效益從單箱能耗成本來看：柴油輪胎吊單箱耗油量為2.1L，按柴油價格5.8元/L計算，單箱能耗成本為12.18元；全鋰電池輪胎吊單箱耗電量為2.49kWh（包含輪胎吊停機和轉場時的耗電量），按電力價格1.053元/（kWh）計算，單箱能耗成本約2.62元，比柴油輪胎吊的單箱能耗成本下降近80%。

（2）社會效益柴油輪胎吊由大功率柴油發動機驅動，不僅能量轉換效率低，而且會排放氮氧化物、硫氧化物、揮發性有機化合物、顆粒物等污染物并產生噪聲，造成嚴重環境污染；相比之下，全鋰電池輪胎吊實現污染物零排放，具有能源利用效率高、節能環保的優點。

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