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CASE STUDY
案例展示
超級電容綠色RTG怠速裝置
一、CPLS系列節油裝置功能簡介
CPLS系列節油裝置是上海振華港口機械有限公司與哈爾濱巨容新能源有限公司聯合開發、制造的。采用超級電容作為動力補償裝置。輪胎式集裝箱起重機（RTG）加裝CPLS系列節油系統后具有下列功能：
1、能夠高效回收重物（集裝箱）下降產生的再生能量，節油率30%。
2、補償發電機組柴油發動機的輸出功率，使發動機的峰值功率降低50%。
3、實現集裝箱起重機在無作業時關閉柴油發動機，由CPLS系統為起重機待機時的用電系統供電。
4、改善發動機的尾氣排放。
二、CPLS系列節油裝置的選型參數
CPLS系列節油裝置適用于ABB，西門子，安川，富士等電控系統。通常只需根據RTG主提升電機的功率選擇CPLS系列節油裝置（表1）
表1 CPLS系列節油裝置選型表
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項目
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技術指標
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備注
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CPLS-200-800
|
CPLS-300-800
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額定工作電壓 （V）
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800~480
|
800~480
|
可按照電驅動系統調整
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額定輸出功率 （kW）
|
200
|
300
|
|
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最大輸出功率 （kW）
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400
|
600
|
|
|
額定儲備能量 （S）
|
≥15
|
≥15
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以額定功率放電，電壓從
720V~620V
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待機供電時間 （min）
（發動機停止）
|
≥40
|
≥60
|
以3Kw功率放電，電壓從720V~520V
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絕緣電阻 （MΩ）
|
≥500
|
≥500
|
|
|
充放電效率 （％）
|
≥75
|
≥75
|
以額定功率充放電
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工作溫度范圍 （℃）
|
-25—55
|
-25—55
|
|
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使用壽命 （年）
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5
|
5
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每年作業80000個標準箱
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防護等級
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IP54
|
IP54
|
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外型尺寸 (mm)
|
3200×767×1800
|
4400×767×1800
|
|
|
整機重量 (kg)
|
1600
|
2000
|
不含充電設備
|
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適用機型 （kW）
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≤250
|
≤360
|
主提升電機功率
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三、工程實例
CPLS系列節能裝置的安裝形式有平臺安裝與鞍梁側裝兩種，對整機結構沒有大的改動（見圖1，圖2）
圖1是在美國西雅圖使用的一臺安裝CPLS-300-760型節能系統的RTG，從2005年3月投入運行至今，取得較好的效果。
圖2是在天津集裝箱碼頭進行老機改造的一臺安裝了CPLS-200-760型節能系統的RTG，從2004年7月投入使用至今。
CPLS系列節能裝置的安裝和售后維護由上海振華港口機械有限公司與哈爾濱巨容新能源有限公司共同實施。
四、使用效果
1、節油效果
表2 起重機加裝CPLS 系列節油裝置的節油率
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項目
箱重
|
實測單次耗電量（度）
|
實測單次耗油量（公斤）
|
單次節油率(%)
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||
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未加節油裝置
（A）
|
加裝節油裝置
（B）
|
未加節油裝置
（C）
|
加裝節油裝置
（D）
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（C-D）/C
|
|
|
0噸
|
0.8026
|
0.4135
|
0.2971
|
0.2093
|
29.6
|
|
40噸
|
2.5230
|
0.9225
|
0.6858
|
0.4070
|
40.6
|
注：1）測試地點：上海港外高橋一期碼頭
2）測試時間：2005年7月19日
3）環境條件：環境溫度32℃
2、環保效果
表3起重機加裝CPLS系列節油裝置后的環保效果
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測試項目
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未加裝節油裝置
|
加裝節油裝置
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排放改善情況
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顆粒物排放濃度 （mg/m3）
|
116
|
11
|
減少90.5%
|
|
顆粒物排放速率 （kg/h）
|
0.113
|
9.4×10-3
|
|
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二氧化硫排放濃度 （mg/m3）
|
40
|
26
|
減少35%
|
|
二氧化硫排放速率 （kg/h）
|
3.9×10-2
|
2.2×10-2
|
|
|
氮氧化物排放濃度 （mg/m3）
|
825
|
576
|
減少30%
|
|
氮氧化物排放速率 （kg/h）
|
0.802
|
0.494
|
|
|
一氧化物排放濃度 （mg/m3）
|
98
|
85
|
減少13.3%
|
|
一氧化物排放速率 （kg/h）
|
9.5×10-2
|
7.3×10-2
|
|
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煙氣黑度（林格曼黑度，級）
|
2
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0.5
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消除黑煙
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注：1、測試地點：上海港外高橋一期碼頭
2、測試時間：2005年7月19日
3、環境條件：大氣壓100.4kPa,環境溫度33.8℃，環境濕度：41.7%RH
五、成本核算
RTG加裝CPLS系列節油裝置的設備購置成本高于普通RTG，但其使用成本較低，平均每年節省費用25.5萬元，一般在三年內可收回設備購置增加的成本。
表4 運行成本對比表
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項目
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對比機型
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備注
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普通RTG
|
綠色RTG
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新增設備購置費 (萬元)
|
0
|
80
|
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電容器大修費用 (萬元)
|
0
|
60
|
每5年大修一次，20年大修3次
|
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發動機大修費用 (萬元)
|
80
|
40
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20年內普通RTG發電機組大修8次，綠色
RTG發電機組大修4次
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柴油消耗費用 (萬元)
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2070
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1449
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年作業量90000箱，柴油4.6元/升，節油30%
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合計 (萬元)
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2150
|
1640
|
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節約費用 (萬元)
|
0
|
510
|
25.5萬元/年，
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*加裝CPLS系列節油裝置后的RTG稱為綠色RTG
六、質量保證
CPLS系列節能裝置由ZPMC監制，其中全部電器部件均采用經過UL或CE認證的器件，其核心部件-超級電容器也獲得美國UL認證。