通風降溫設備生產廠_影響風機壽命的幾點因素

過去的五年中，我國風電行業裝機容量急劇上漲，國內整機廠家也隨之增加，但國內風電市場已趨于飽和，風電市場不景氣，主要遭遇三大難題，一是并網問題，風機的安裝量暴增但電網的接納量卻很有限，矛盾由此產生；二是風電遇到了技術問題，比如海上風電技術尚不完善，導致使用壽命減短；三則是金融危機沖擊下，很多風電企業都遇到了融資難題，導致一些企業倒閉。 
中國論文網 http://www.xzbu.com/8/view-4655722.htm
　　【關鍵詞】風電機組；壽命；氣候 
　　下面就從風機壽命方面來談談風電行業的現狀： 
　　江蘇沿海某風電場于2009年開始風機吊裝，至2010年4月份風機全部并網發電，在過去不到3年的時間內，風機出現過幾次大部件的損壞，非但影響了風機可利用率更縮短了風機的壽命。 
　　1 沿海地區的天氣因素對風機壽命的影響 
　　1.1 對葉片及塔筒的腐蝕 
　　風機設計壽命為20年，按照 ISO 12944-2 的要求，塔筒及葉片的外表面屬于腐蝕性類別C5-M，內表面屬于腐蝕性類別C4。根據ISO 12944-1的要求塔筒及葉片的防腐保護等級為“長期”，20 年內腐蝕深度不超過0.5mm。而且根據防鹽霧設計標準等都是有嚴格的要求。但是實際情況卻不明顯，全國每年都有葉片折斷等諸如此類的故障發生。對安全生產和設備健康造成嚴重影響。 
　　下表是尚在質保期內的一次葉片折斷故障 
　　機組名稱 故障部位 缺陷描述 處理時間 恢復時間 處理情況 本月故障停機時間m 本月損失電量（KMh） 
　　#43 葉片 啟動超時 03月15日 19：23 03月22日 19：30 經檢查發現#2葉片損壞，需更換,工廠車間通風降溫。 10092 65000 
　　從表中可以看出此次故障停機時間7天，對風機可利用率及發電量造成了比較大的影響，葉片更換的整個過程所耗費的人力財力遠非表中所體現出來的。僅僅運行2年的風機即出現這樣的問題，而且葉片折斷前并未有任何預兆，即時風速也不大（中雨，風速13.51m/s， 風向東南，風機負荷1506kW，低速軸轉速16.69r/min，高速軸轉速1713.5r/min），葉片中段出現折斷，葉片本身質量問題令人深思。 
　　為了確保風機能夠安全穩定的運行，盡量減少類似葉片折斷等故障的發生，首先從風場的氣候條件來考慮選擇適合的機型；其次，要從風機制造商出發，在設備材料的質量要求上一定要嚴格，生產工藝方面也需精細，對各項出廠試驗一定要安排專人進行監造，避免因為廠家一味求進度而忽略了質量環節。在風機正常投運后,負壓風機廠家，需安排專人對葉片做專項檢查（葉片內部垃圾清理、葉尖接閃器檢查，各部位電阻值測量）。 
　　1.2 對風機內電器元件的影響 
　　沿海地區夏季多雨，溫度高，常年多鹽霧，空氣濕度大的特點不僅對葉片有極大的腐蝕，對塔筒及機艙輪轂內電器元件等，也有相當大的影響。 
　　下表為江蘇沿海某風場一月份的故障統計表： 
　　序號 機組名稱 缺陷描述 處理情況 故障停機時間m 本月損失電量（KMh） 
　　1 #46 變槳電池充電器故障 更換變槳充電器 621 3000 
　　2 #10 變頻器錯誤 將DSP板和I/O板通訊插件重新插接 2572 16100 
　　3 #23 變頻器錯誤 更換L1模塊與Q1開關上的三個熔斷器 2454 26200 
　　4 #35 變頻器電網錯誤 更換系統檢測板 6821 77900 ,廠房降溫;
　　5 #40 變頻器錯誤 因#31風機故障停機，先裝上從#31風機拆下檢測板和濾波風扇 12620 100000 
　　6 #46 變槳電池充電器故障 暫將輪轂照明線路與變槳通訊線路互換 579 10100 
　　7 #45 變槳電池電壓錯誤 更換變槳電池充電器 258 1100 
　　8 #31 變頻器錯誤 并網開關損壞，待備件 6000 44600 
　　9 #37 變槳通訊錯誤 更換通訊滑環、1T1 323 2100 
　　一月份上旬該風場停電檢修，在送電后普遍出現變頻器和變槳系統的故障，停機時間較長，風機利用率下降。 
　　為何出現故障集中于變頻器和變槳系統？ 
　　冬季天氣寒冷，沿海地區濕度大，風機在停運幾天后，變頻器及變槳控制柜內電氣元件對環境依賴性比較強，一旦加熱器沒有及時打開，或者加熱除濕不徹底，送電的時候極容易出現電氣元件燒壞等故障。 
　　為了適應當地氣候條件：夏季可以將風機塔底塔筒門的通風風扇打開，一來可以使得風機內部熱量有自然的循環，加速降低風機內部溫度；二來通風風扇的運行，可以大大降低塔底變頻器的工作環境溫度；冬季因溫度較低、濕度較大，可以將通風風扇通風口暫時關閉，防止外部環境濕氣進入塔底也可以減少風機內部熱量的散失。同時，可以將風機內部的加熱裝置都打開，使各個部件都在一個合適的環境下運行。 
　　2 風機的頻繁啟停也會對風機的壽命造成影響 
　　2.1 對風機內變頻器MCB壽命的縮短 
　　風機內變頻器MCB動作次數是有上限的，一般為10000次。 
　　如何在不影響風機正常發電的同時盡可能的降低風機的啟停次數呢？ 
　　首先，可以根據風場所在區域的風況對風機的切入風速進行調整。大多數1.5MW風機的切入風速設定3m/s，如風場夏季為枯風期，平均風速不超過5m/s，這樣可將風機的切入風速設定值調整為5m/s，這樣風機就達不到啟動風速，就沒法并網，MCB就不會動作，也可以避免在低風速（2m/s-5m/s）情況下風況的不穩定導致風機頻繁的并網與脫網，這樣既沒有達到風機發電的目的又降低了MCB的使用壽命。 
　　2.2 風機頻繁的啟停對風機通訊滑環也是有一定的影響的 
　　風機正常運行時，通訊滑環內碳粉可以被帶走，但是頻繁的啟停，滑環腔室內的碳粉雜質就不容易被吹走，這樣就導致滑環腔室內不干凈，對滑環內通訊通道有一定的影響，造成變槳通訊故障，頻繁的啟停也會加劇滑環內金針與滑道的摩擦，使得滑環壽命縮短。 
　　2.3 對變槳電機壽命的縮短 
　　夏季風機輪轂內溫度比較高，控制風機葉片開槳與收槳的變槳電機本身就在一個溫度比較熱的工況下服役，此時若在低風況下頻繁的開槳收槳，啟動電流較大，此時熱量又不能及時的散去，電機溫度等不到下降，大家都明白電機內部線圈都是漆包線的形式，這樣漆就容易在這樣的情況下脫落，造成線圈的燒毀，損壞變槳電機。 
　　風機常年運行，各部件隨時會發生故障，造成風機壽命的縮短。諸如變頻器、齒輪箱、發電機、變槳系統等都是風機的核心部件，只有對這些部件保養及時才能延長風機的壽命，這樣就凸顯了對風機的日常維護保養及巡檢的重要性。對風機的健康狀況做到心中有數，這樣才能提前防范，做到真正的狀態檢修。 
　　對風機的巡檢最好能夠做到每月登機艙檢查一次，安排專人對機艙內及塔筒內各部位做細致的檢查，及時發現問題，做好消缺工作，并及時更新臺帳，做好相關記錄并存檔。 

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