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大唐新能源辛克锋:在役机组提效技术研究与示范

北极星电力网新闻中心  来源:能见    2017/10/19 18:07:32  我要投稿  

北极星风力发电网讯:2017年10月16日-19日,2017北京国际风能大会(CWP2017)在北京隆重召开。在中国国际展览中心(新馆)“在役风电机组技改提效”专场,大唐新能源试验研究院党委书记副院长辛克锋,介绍了在役机组提效技术研究与示范。

以下为演讲内容:

辛克锋:最后一天了还有这么多人,挺好。为大家汇报一下我们的一些做法吧,反正大家都比较了解,现在咱们的风机各种各样的问题都有,还有一些孤儿吧,我们也有这种情况,这个设备厂家不干了,也不是说倒闭了,反正不做了,然后我们有些机组我们研究院就负责这些,还有一些存在问题的还有没有人管的,还有发电不太好的,我们也想了很多办法,我这个汇报主要是三个方面,一个是机组现在情况,一个是我们提效路线,最后就是我简单说一下我们做的一些成果。

这是我们总结的一些,比如说像风机着火、倒塔,飞车、叶片、齿轮箱,我后面有一个数,有一个百分比,实际上你看着火每年我觉得每年都有,但是一般是大家都不想说这个事是吧,我这个是千分之0.3,按照我们总装机10万台,一年应该有3台,大家都是做这个的,自媒体时代,你那边刚有问题手机就有了。这些问题咱们风电确实都存在,我们能够看到这是我们有一个统计,不说是哪个公司的,你看发电小时单机900多小时,最好还有5500,差距非常大,一个风场差距也比较大,另外可以看到故障次数也比较多,但是我们能够看到越来越好了,比如说2015年多一点,2016年、2017年随着技术进步,还有大家能力的提升,这种缺陷应该是越来越少了,这里面有一张图,就是我们能够看到美国装机统计到2015年七千万,2015年是1.3个亿,但是我们的发电量还不如人家多,我们还低于它,他1910亿,我们是1863亿,我们中国装了那么多的机器,基本上差不多快翻倍了,但是发电量不行,这里就说明一个问题,可能是我们的资源不行,要不就是机组不行,要不就是你的运维水平不行,你反正有不行的地方。

这是一个我统计的一个现状,一个故障事件还有故障次数。从这张图能够看到,电控系统的问题还是比较多的,这里有一张图,最多的是变桨、电控、变频器这些,但是实际上比如说像齿轮箱,虽然它的次数少,但是它影响发电量比较大,齿轮箱一坏之后你又要下架维修,这个时间比较长,但是电控系统发现问题比较多出故障比较多。

从这些图片上我们能够看到,这个叶片最左上角这个叶片,干活的人把材料落到叶片里面了,结果在运行过程中你看从叶尖就穿出去了,维护不注意,下面这些是遭雷击的,包括前缘腐蚀还有叶片损坏,这是一些图片,有轮毂,中间带那个穿线管那个主轴断了掉下来了,还有叶片掉下来了,这是说的就是齿轮箱的问题,刚才田总也介绍到了,什么散热不好等一些问题,就是说问题比较多,基础不好还有积碳这些问题都比较多。

现在我们机组安全隐患比较多,另外可靠性有问题,还有一些发电量发电能力也有问题,我前面说的这些方面。我们的想法是这样,一点风场有问题,那我们怎么办,先看看你这个定点维护,运维,如果运维都到位了以后,再看看我们去能不能提效然后是整场提效,我们这里精细化维护,看看机组降低自耗电,再一个零度角,对风精度,还有控制策略优化,单机提效……(01:17:02)你看你这个机组要提效其实没有什么好办法,前面有一个空气密度,因为不同的温度,不同的海拔,你空气密度是不一样的,你机组程序都是一样的这是有问题的,在控制策略里面要加空气密度,把这个因素加进去。早期的风机叶片比较短,我们把叶片加长,CP值这一块大家都知道,咱们一般机组是0.4,还有差一点0.38,0.39都有,这个CP值我们用的物流发生器,你齿轮箱有效率,发电机有效率,这个没有办法去提高因为生产就是这样的。

这里能看到我们总结了一下,发电机的效率直驱的,效率大概是94%到95%,齿轮箱97%,98%,我拿这个表格说什么呢,叶片的效率,咱们正常59.3,谁也达到不了的,能够看到我们35到48左右,实际上这一块空间是比较大的,而且像那些东西发电机,变流器还有齿轮箱,这个你也没有办法把它效率提高。

这是我们的顺序,我先把设备维护好,软件提效,软件提效不花钱,花钱比较少,硬件没有办法要投入了,最后是硬件提效。我们简单说一下我们做了哪些工作,这个能看到,因为发电机轴承有电腐蚀,我们做了一个研究,加法抑制器在变流器到发电机这个电缆上加这个东西,效果还是比较好的,能够有效的遏制轴电流,最终能够避免轴承的电腐蚀。这不说哪款机型了,我们跟田总说的差不多,把翅片改了,研究了一个新的散热器,这里面也说了,因为机舱温度比较高。

我们做了风速风向传感器校准,我们自己研制了一个设备,这个设备放到风场院子里,我标定好一个传感器,我把有问题的吹大约是半个小时左右我就能发现,我被检测的传感器有没有问题。中间图上有一个超声波风速风向传感器,这个是我们自己研究的,它不准的时候会报警,还有一个它能够自行加热。这个叶片零度角的事,咱们叶片一个安装原因一个制造原因,就是这个零度角标的不准,要是不准造成机组振动再一个影响发电量,我们发现有一些厂家偏差是比较大的,后面有一个我们做的,十台机组叶片偏差10度,最后我们校准了发电量提升了5.12%。不是所有的都这样啊。

软件优化控制策略优化这个不多说了,我们有一些工作也是和设备制造商和专业公司合作做这些事情,这个就是我刚才说的空气密度,把这个因素加上,这个就是我们做的增功组建,大家提效应该是3%左右这是我们做完以后的试验,效果还是比较明显的。

这个是我们做的另外一项工作,买一个82的叶片把77换成82,77拿下来的换到70上,叫做梯级改造,把成本分摊一下,这个效果大概是70变77效果比较高,77到82大概是9%左右,当然就是做这项工作里面涉及到很多的计算,包括基础包括传统链载荷合不合适,还有影响比较大的变桨,有时候你把叶片换了变桨功率就不够了,里面有很多的工作需要做,还有一些基础,我们就把基础加固了,塔筒要是承受不了这个不能干了,不能换塔筒,我刚才说了这个提效的情况,我们还做了一项工作,就是在叶根加一段铁筒,这个效果还可以,当时跟金风合作,平均提效5%,这种做法需要吊车,包括刚才换那个长叶片这个工程量其实是比较大的,这里是一个GE做法,只适合它自己,中间那个叶片,把叶片斩断了,这是GE自己做,里面的结构它自己都知道,有这种说法是中间给断掉加长的。这是GE的工厂做的图片,我们现在做的最多的是现在大家能看到这个。这是叶尖加长,一个是我加的成本比较低,另外我不用把叶片拿下来,在现场可以做,成本比较低,效果比较好。

这个实际上我们在叶尖上,大家坐飞机都可以看到,机翼是弯上来的,提效效果也可以,我们加长1.5米,加上弯的部分总共1.5,降噪效果比较好,我们现在有些风机离农户近了他有意见,现在比较好了,噪音明显的降低。

我们还有一些其他的我们做的,因为受时间限制,不能一一介绍,我也非常希望和咱们主机厂家,和专业公司能有更多的合作,谢谢大家。

(发言为现场速记整理,未经本人审核)

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