海装风机冷却风扇的改造

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从2008 年以来,随着风电的迅猛发展,风力发电技术也越来越成熟,各种型号、各种品牌的风力发电机百花齐放,但是每种风机都有自己的优缺点,今天我们就来聊聊海装风机散热系统的重要组成部分冷却风扇。它的结构图如下图。
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一、海装风机散热系统冷却原理

海装风机的散热系统主要给齿轮箱和发电机冷却,它的冷却原理是齿轮箱油首先通过油水交换器中的冷却水系统对齿轮箱油进行交换,然后冷却水循环系统通过散热器和冷却风扇对冷却水进行交换,而发电机则是通过冷却水循环系统直接冷却,然后通过散热器和冷却风扇进行冷却。通过它结构的构成可以看出海装风机散热系统效果的好坏直接决定于散热器和冷却风扇的性能。


二 改造冷却风扇的必要性

在实际运用中,由于风机处在山间,周围有很多柳树、杨树等树木,这些树木在春天和夏天产生很多絮状物,而这个时间段却是气温逐渐升高的时期,而且是大风期,这些絮状物会逐渐将三个冷却风扇散热器入风口堵死,导致冷却器不能正常散热,直接导致发电机绕组和整个齿轮箱温度急剧升高,是风机大量出现因为齿轮箱和发电机温度高而限负荷现象。根据实际观测一台2.0MW 的风机在五月份的时候基本是由于冷却风系统的散热器堵塞导致风机在11米/秒时,只能发1.0MW 甚至更少,而目前解决风扇堵塞的好的方法就是清洗冷却风扇,但是三个风扇清洗需要100升水左右,而且由于海装风机三个冷却风扇水平安装在机舱尾部,散热器引风口水平向下,而由于实际由于空间问题,检修人员无法清洗迎风口,每次清洗效果很不好,而且每次清洗风扇都要将清水从塔基
慢慢的吊装到机舱中,耗费大量的时间和人力,结果还不是很明显,每次大风来临的时候,风机会有很多台降负荷,所以改造冷却风扇有非常大的必要性。


三 改善风机冷却效果的方法
下面我们就讲讲改善风机冷却效果的几种比较实用性的方法

这里所说的可靠性,即故障发生的概率。如果电站风机的发生故障的几率高,就直接影响了其产生的发电量,不能按计划供电,会直接造成经济损失,后果不堪设想。

3.1 改变风扇的运行方式
常用的冷却风扇一般都是通过吸风的方式散热,由于这种方式长期会导致灰尘和飞絮在散热器入风口堆积,所以我们最好的方法通过加反向接触器和控制程序,让冷却风扇在运行一定时间后反向运转,吹走入风口的灰尘和飞絮,达到这种目的的方法很简单,一种是在原来接触器的接触上,并列加上一个反向的接触器和时间继电器,同时这两个接触器互锁。另一种是通过软件程序的方法达到这种目的,这样不仅大大减少维护人员清洗风扇的工作量,还能时刻增加散热片的通透性,使散热系统始终保持在良好的状态,同时这种方法从根本上解决了散热片堵塞的问题。这种方法唯一的缺
点就是因为需要改造的东西很多,所以成本稍微大点。

3.2 改变清洗风扇的水

我们清洗风扇的时候大部分在夏天,而夏天雨水较为充沛,我们可以在机舱顶上做一个雨水收集器,这个雨水收集器很简单,将机舱顶四周做上围边,这种围边也同玻璃钢这种材质,同时在机舱顶的最低处转一个小孔,下面放一个50L左右的水桶,同时水桶上加一个溢流阀将多余雨水排掉,在水桶下方加一个水泵同时在散热器的下方加喷嘴,同时泵通过控制系统实现远程控制,当发现散热器堵了后直接手动冲洗,保证散热器在堵塞之后第一时间将堵塞物清理,防止风机因为温度高,而造成风机降容影响发电量。但是这种方法对设备要求高,同时维护量也不小,需要定期对收集雨水系统进行清理,虽然理论上效果不错,但是实际操作起来繁琐。
3.3 改造散热器本身
海装风机散热器维护量大效果不明显的一大原因是检修人员无法直接清洗散热器的入风口正面,所以每次清洗效果差,所以我们应该在散热器正下方开一个检修人员进入散热器正下方检修窗口,这样不管是用水清洗或者用其他方式清洗就能更好的清洗散热器,当时仅仅这样远远不够,我们还要在风机入风口前加一个过滤装置,并且过滤可以拆卸,这样即使散热器堵了,我们清理时只需将过滤网拆下清洗就行了,这样一个人就能清洗整台风机,这种方法是整改工作量最小,同时对现场环境来说,最容易实现的,当然同时可以增加风扇的功率加大吸风量,减小灰尘和飞絮的堆积。


其实在实际生产运行中,不光海装风机,不管什么品牌的风机因为在风机高速发展的阶段,都没完全完善自己的技术,所以现在很多风机存在因为齿轮箱、发电机等设备超温而导致风机降负荷,大大影响风机的可利用率和发电量,所以风机的冷却系统提升的空间还是非常大,如果风力发电机组冷却系统性能提高,所产生经济价值和效益是非常大,我们应该加大对风力发电机冷却系统的研究和开发,增加其性能和运行稳定性,这不仅能提高风力发电机组的单机发电量,同时对风机大设备比如齿轮箱、发电机等安全运行也有很大的帮助。我们也相信随着人们对风力发电机组冷却系统的越来越重视,它的性能和技术也会在将来越来越完美!

2019年8月29日 11:23
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