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科技论文

风电机组润滑技术现状

时间:2023-08-11 23:20 所属分类:科技论文 点击次数:

引言
 
经济的快速发展离不开电力资源的合理利用。传统的发电模式主要是燃煤,导致大量的空气污染和废气排放。作为改善气候条件的有效措施,风力发电能够有效利用风力资源,实现资源的优化配置,引起了全世界的广泛关注。研究表明,风力发电机组投入使用后2-4年是病害高发期,机械零件磨损是最常见的故障原因。因此,风电润滑技术的合理应用对提高风电机组的使用寿命具有重要意义。风电机组的安全稳定运行离不开良好的润滑,润滑管理质量的提高为降低电力生产成本做出了突出贡献。
 
1.风电机组润滑技术现状
 
风电润滑技术是风电机组不可缺少的,是延长风电机组部件使用寿命的必要措施。风电轴承是风电机组的核心部件,也是润滑的关键部件。合理选择其型号和参数对风电机组的正常运行至关重要。目前,国际领先的风电配套轴承研发机构主要是德国Rotheerde、FAG和瑞典SKF。风电机组最常用的风电主轴轴承类型包括单支撑双列圆锥滚子轴承、双支撑单列圆锥滚子轴承、三排圆柱滚子轴承、双排调心轴承等。结合现有的技术能力和实际需要,风电主轴轴承的最佳选择是双列圆锥滚子轴承。
 
在专家学者的潜心研究下,超润滑和高速超润滑技术在实验室取得了成功。20世纪80年代,广州机械研究院开始研究机械设备润滑、故障诊断和磨损状态检测领域。润滑技术的不断改进为风电企业提供了强有力的技术支持,打破了风电润滑市场外国品牌的垄断地位。目前,中国风电场规模最大,发展最快,也是风电润滑领域的主要消费者。
 
2.风电机组润滑管理分析
 
根据风力发电机组的结构、工况和易损设备的故障类型,参照风力发电机组制造商的操作手册和监督经验,确定了风力发电机组设备润滑技术的主要工艺指标。
 
2.1润滑油(脂)
 
风电场风电设备润滑技术监督的主要目标是润滑油相关指标。通过定期监测,确定油指标是否符合工况要求,并根据实际情况进行更换。
 
(1)风力发电场风电设备润滑油多用于齿轮箱润滑,包括风力发电机主轴、变桨系统、偏航系统、轴承、齿轮等。
 
(2)根据风力发电机组风电设备的运行参数和齿轮箱的特点,确定润滑油的基本性能要求和检测项目,包括氧化稳定性、闪点、酸值、运动粘度、泡沫等,必要时分析润滑油的光谱元素。
 
(3)结合风力发电机组润滑脂的性能指标,需要定期检测的项目包括耐磨性、基础油粘度、外观、极压性能、杂质等。
 
2.2设备润滑部件及装置
 
风机齿轮箱是风力发电场机组设备的关键,可将风轮低速运动的机械能转化为高速运动的机械能,为风力发电机组的负荷和旋转提供关键动能。齿轮箱润滑系统是决定其安全稳定运行的基础,对风力发电机组的正常运行非常重要。过去研究证实齿轮箱故障的主要原因是润滑油不足。
 
(1)齿轮箱的油压和油温是评价风力发电机组运行状态和反映齿轮箱工作质量的重要指标。正常情况下,齿轮箱最高油温为85℃,各风力发电机轴承齿轮箱油温差小于15℃。风力发电机组设备润滑技术监督的核心是齿轮箱润滑系统。需要定期检测正常工作的风力发电机组的油压和油温,以确定各单元的工作状态。工业内窥镜可直接观察齿轮箱轴承和内部齿轮的磨损状态。
 
(2)变桨系统是风力发电机组的重要组成部分,叶片桨距水平可根据风速和发电机转速进行调整,实现对发电机组输出功率的有效控制。偏航系统为机舱转动提供动能,使风轮稳定跟随风向变化,确保风力发电机捕获最大风能。目前,风力发电机组变桨系统和偏航系统采用润滑脂润滑。结合实际工作情况,变桨系统和偏航系统的常见润滑故障包括润滑脂变质、轴承密封圈漏脂、自动加脂系统漏脂等。
 
(3)发电机是风力发电机组的核心设备,实现机械能向电能的转化。轴承是润滑的主要部件。发电机的润滑故障主要是轴承润滑故障,主要是润滑油不足、润滑油过多、轴承滚珠损坏、轴承与端盖配合松动或过紧。
 
3油品状态检测
 
油的状态检测可以准确判断油的质量,从而决定是否可以用于风力发电机组的设备润滑。主要检测项目包括添加剂是否超标,是否有水分或杂质污染。油的状态检测可以反映设备的磨损状态,为早期设备故障预警提供参考。油检是评价润滑油和风力发电机组运行状态的有效措施,也是国际公认的预测性科学维护策略。
 
石油检测可为轴承系统的性能提供可靠的支撑,提高设备的安全性和稳定性,提高其有效运行时间,为判断最佳维护时间提供参考。根据壳牌对数万台风电机组齿轮油样检测报告结果的分析,油粘度变化、铁超标、总酸度高、铜含量高、水污染是最常见的故障类型,通过相关数据检测可为风电场管理人员提供科学指导,制定有针对性的维护计划。
 
4.建立管理规范
 
加强风电场风电机组的润滑管理,根据科学战略调整建设管理规范,保证风电机组的安全稳定运行,降低设备故障率,提高发电效率,降低发电成本。科学的润滑管理规范应包括以下几点:
 
(1)油品管理规范。建立仓储管理制度,及时检查油品到达仓库后的等级,检查其型号和数量是否符合规范,确保油品标识清晰可见。加强产品抽样检验,确保质量合规。规范油品储存,分类储存,注意防潮,防止灰尘和水污染油质,严格遵守国家环保法规和废油处理规定。
 
(2)仓库管理规范。建立和规范油品申请分发登记制度,详细记录申请人、申请人数量、用途等信息,完善润滑工具管理机制,各种润滑设备摆放整齐,定位固定。
 
(3)润滑人员管理规范。严格执行岗位责任制,明确人员分工和工作责任,奖惩明确,定期培训,加强技术能力提升。
 
(4)风电机组润滑技术规范。建立风电机组润滑技术档案,严格执行工作规范,编制风电机组润滑图,认真执行润滑维护手册,规范润滑点检测工作流程,提高工作标准化,提高润滑管理水平。
 
结论
 
综上所述,风电润滑工作非常关键。本文详细分析了润滑油性能、密封技术、风电维护、润滑方法,为风电润滑技术规范奠定了基础。低成本、无污染、长寿命是风电润滑技术的质量要求和发展目标,需要不断提高润滑管理质量,满足风电机组安全稳定运行的需要。