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基于煤炭港口设备节能减排问题分析研究 摘 要：科技快速发展的今天，人类面临种种生存问题：人口膨胀、资源紧缺、环境污染等，迫切要求人们必须强化节能减排意识。本篇论文将阐述分析港口大型设备节能减排问题，使节能减排意识逐渐深入各行各业，加强节能减排工作，也是应对全球气候变化的迫切需要，节能减排必将是社会发展的大势所趋。 下载 关键词：港口设备；节能减排；污染 一、能耗和排放现状 港口燃油动力设备主要有轮胎式集装箱门式起重机（简称RTG）、集装箱跨运车、集装箱正面吊、空箱堆高机、牵引车、叉车、集装箱卡车等，以上设备均以燃油（一般为柴油） 为动力能源，是港口燃油能源消耗的主要设备。据调查，近年来我国沿海主要港口的能源消耗中电力所占比例虽然有所上升，汽油和煤炭消耗呈下降趋势，但柴油消耗所占比例仍在40%左右。以秦皇岛港为例，秦皇岛港主营业务是煤炭装卸作业，电气化设备居多，但由于历史的原因，一些老公司如2013年6月关停的三公司、现在的二公司从柳南转场秦东的列车仍需要采用铁运公司内燃机车拖挂，在加上杂货公司、流机公司、物流公司等消耗的汽柴油量不是小数，秦皇岛港口仍需继续优化用能结构，降低高价位能源比重。由此可以看出，汽柴油消耗仍在港口能源消耗中占有较大比重，以汽柴油为燃料的燃油动力设备仍是我国沿海港口，尤其是秦皇岛港口的流动机械装卸设备，“喝油”十分厉害。 二、节能减排技术措施 （一） 使用生物柴油。生物柴油是利用植物油脂或动物油脂等可再生资源制造出来的可以替代石化柴油的清洁安全的新型燃料。生物柴油与传统柴油具有相近的性能，并且有以下优点： 1.优良的环保特性（生物柴油排放的CO2比传统柴油少40%60%）； 2.较好的低温发动机启动性能； 3.较好的润滑性能； 4.较好的安全性能； 5.良好的燃烧性能； 6.可再生性能； 7.无需改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。 由于生物柴油成本高，而且生物柴油原材料供给有限，可将生物柴油以一定比例与传统柴油混合使用，以降低成本、提高动力性，并降低尾气污染。康明斯公司声称满足欧美非公路用第三阶段排放标准的工程机械发动机QSB4.5，QSB 6.7，QSC，QSL，QSM和QSX 都可以使用B20混合生物柴油（由80%的传统柴油加20%的生物柴油混合而成）。我国港口的集装箱正面吊和集装箱堆高机大部分使用的是该公司的工程机械发动机，虽然排放标准已经达到了欧标准，但是为了进一步降低排放，可以考虑使用混合生物柴油。 （二）油改天然气。天然气作为新型的车辆燃料具有显著的环保性、安全性、经济性。天然气车辆，因其排放性能好、运行成本低、技术成熟、安全可靠，所以被世界各国公认为最理想的替代燃料车辆。目前，天然气作为一种新型的清洁型燃料得到了广泛的应用，对现役燃油动力设备进行“油改气”是港口燃油动力设备节能减排的有效途径。根据城市车辆“油改气”的经验，国内一些科研院所尝试进行工程机械车辆的“油改气”工程的研究，结果表明这项技术是成熟的。“油改气”主要技术方式有两个：一是对现有燃油动力设备的柴油发动机进行改装，将原车柴油供料系统改装为天然气供气系统；二是将现有燃油动力设备上的发动机更换为天然气专用发动机，将原车柴油供料系统改装为天然气供气系统。工作思路为：针对目前港口大量使用的燃油动力设备情况进行调研探讨进行“油改气”工程的可行性对相关技术问题进行研究给出改造的技术方案。由于改造后要在港口进行天然气加气站的建造，为了保证加气站的安全运营，有必要对加气站的选址、设计、建设、运营过程中可能出现的安全问题进行研究，并制定加气站安全规范。 （三）进行混合动力改造。目前，相对成熟的混合动力系统主要有燃油/电动混合动力（简称电动混合动力） 和燃油/液压混合动力（简称液压混合动力），可根据不同情况对电动混合动力和液压混合动力进行选型研究。液压混合动力传动系统是基于二次调节静液传动技术而形成的一种新型传动系统，可回收车辆的制动动能，保证发动机工作于最佳燃油经济区。相对于电动混合动力技术，静液传动技术有功率密度大的特点，存储能力强并在短时间内完成能量释放，在中、重型车辆和工程机械上具有较广的应用前景和较好的应用价值。 液压混合动力适用于燃油动力设备尤其是燃油液压驱动设备，不仅能够有效利用制动动能，而且通过改造能够利用吊重下降时的势能。液压混合动力的制动动能被送入液压蓄能器，并马上在车辆起动阶段得到重新利用，对于起动及停车周期频繁而短暂的车辆而言，液压混合动力是理想之选。尤其是港口的燃油动力设备的自重和起吊载荷都很大，以集装箱正面吊为例，最大吊载45t集装箱时，整机质量约为115t。整机质量大，制动时可在短时间内蓄积大量的制动能量。 液压混合动力改造有并联和串联液压再生系统两种方式，并联方式尤其适用于不带静压驱动的燃油动力车辆，在车辆上安装液压再生系统是作为一种辅助系统来使用；串联方式用于采用静压驱动的车辆上，充分利用静压传动系统现有部件节省燃油消耗。 （三）开发节能环保型新产品。在国家推行“节能减排”政策的过程中，一直重视和支持“绿色”新产品的开发工作，交通运输部就在关于进一步加强交通行业节能减排工作的意见中指出，“加大交通节能减排科研力度，加快交通行业节能降耗基础性、前瞻性、战略性研究，研究制定交通行业有关节能降耗的标准规范，积极研发推广使用交通节能新产品、新技术”。所以对港口燃油动力设备进行新型动力产品开发的关键技术研究显得尤为重要，而且极具前瞻性。 我国已经进行了用于车辆的各类电池的研发工作，但由于港口流动机械的起重量大，相应要求功率较大，即使是先进的锂电池，也存在体积与质量、安全性及电池、电机和控制系统的匹配等问题，电池作为港口流动机械的动力能源还存