NORDEXN60/1300風(fēng)力發(fā)電機(jī)定槳距液壓系統(tǒng)充氮機(jī)的應(yīng)用

黃玉飛（黑龍江華富風(fēng)力發(fā)電穆棱有限責(zé)任公司，黑龍江　穆棱　157500）

NORDEXN60/1300風(fēng)力發(fā)電機(jī)定槳距液壓系統(tǒng)充氮機(jī)的應(yīng)用

黃玉飛
（黑龍江華富風(fēng)力發(fā)電穆棱有限責(zé)任公司，黑龍江穆棱157500）

本文以黑龍江穆棱華富風(fēng)電場(chǎng)德國(guó)NORDEXNN60/1300型風(fēng)力發(fā)電機(jī)定槳距液壓系統(tǒng)儲(chǔ)能器及充氮工器具為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)充氮工器具的技改及整合開(kāi)發(fā)一套適合風(fēng)場(chǎng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的工具，從而降低風(fēng)機(jī)日常維修、維護(hù)的費(fèi)用，減少維護(hù)工作量，避免安全事故發(fā)生，既提高了風(fēng)機(jī)的功率曲線，又增加了風(fēng)機(jī)的發(fā)電量，達(dá)到了提升工作效率、節(jié)省費(fèi)用的目的。

降低成本；發(fā)電量；項(xiàng)目實(shí)施

風(fēng)電行業(yè)作為中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)新能源行業(yè)中的一個(gè)分支，其發(fā)展速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其他行業(yè)，風(fēng)電目前已成為一種技術(shù)比較成熟、市場(chǎng)價(jià)值已為人所接受的新能源。但隨著風(fēng)電開(kāi)發(fā)政策的收緊與嚴(yán)厲的棄風(fēng)限電，使垂死掙扎在盈損線上的風(fēng)電企業(yè)雪上加霜，面臨著利潤(rùn)的進(jìn)一步縮減。技術(shù)改造成為企業(yè)最大限度降低采購(gòu)成本、提高廢舊物資的可利用空間，緩解企業(yè)成本壓力的一項(xiàng)基本措施。

一、我國(guó)風(fēng)電發(fā)展和現(xiàn)狀

近十年來(lái)，我國(guó)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造業(yè)從零起步，目前已經(jīng)掌握了機(jī)組整機(jī)和零部件的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，但由于風(fēng)電創(chuàng)新能力薄弱，對(duì)國(guó)外技術(shù)依賴較深，缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，在整機(jī)總體設(shè)計(jì)和關(guān)鍵零部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)上，仍是我國(guó)風(fēng)機(jī)制造業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的最大瓶頸。尤其在高技術(shù)含量和高附加值的關(guān)鍵部件質(zhì)量和安全方面尚有待改進(jìn)和提高，不能滿足市場(chǎng)需求。而國(guó)外技術(shù)的備品備件因價(jià)格過(guò)高，維護(hù)成本高，不為風(fēng)電場(chǎng)所首選。國(guó)產(chǎn)化改造成為我國(guó)各風(fēng)電場(chǎng)降低成本的主要途徑。在早期風(fēng)電場(chǎng)由于運(yùn)行年久，設(shè)備老化嚴(yán)重，致使出力下降；加之管理水平不高，使機(jī)組長(zhǎng)期帶病運(yùn)行，從而加速了設(shè)備的損壞，這也是國(guó)內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)存在的通病。建設(shè)成本、技術(shù)、管理、盈利水平等綜合指標(biāo)使風(fēng)電場(chǎng)盈利困難，并且成為制約風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電量的首要問(wèn)題。面對(duì)這種現(xiàn)狀，穆棱風(fēng)電場(chǎng)一方面加強(qiáng)了節(jié)能管理，強(qiáng)化小指標(biāo)監(jiān)督。另一方面加強(qiáng)技術(shù)改造工作，在對(duì)采用部件、預(yù)算金額、施工周期等逐項(xiàng)分析后，最終決定自主技術(shù)攻關(guān)。2015年6月改造完成，至今已穩(wěn)定運(yùn)行2個(gè)月有余。此次技改，不僅提高了作業(yè)效率，且選用的主要部件均為常規(guī)備件，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的完全國(guó)產(chǎn)化，減產(chǎn)了運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用，增強(qiáng)了設(shè)備質(zhì)量的先進(jìn)性和可靠性。

二、液壓系統(tǒng)充氮工器具技改項(xiàng)目的意義

穆棱風(fēng)場(chǎng)一期風(fēng)機(jī)采用德國(guó)NORDEX公司生產(chǎn)的N60定槳1300KW風(fēng)機(jī)，該風(fēng)機(jī)采用液壓系統(tǒng)控制風(fēng)機(jī)的偏航、剎車而做為主要的儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)是安裝在液壓系統(tǒng)的105BAR、45BAR氮?dú)鈨?chǔ)能器，該儲(chǔ)能器在近年由于老化及長(zhǎng)期工作的原因，需要不間斷的進(jìn)行充氮工作。原充氮工具是由德國(guó)HYD公司生產(chǎn)，該工具價(jià)格昂貴且使用不當(dāng)極易損壞，同時(shí)由于頻繁使用造成工具磨損老化，由于目前國(guó)內(nèi)非專業(yè)充氮瓶充氮只能充到110BAR，當(dāng)使用充氮工具時(shí)只使用兩次，就無(wú)法充到105BAR壓力，剩余的氮?dú)鉄o(wú)法充出，造成極大的浪費(fèi)。近年穆棱風(fēng)場(chǎng)由于頻繁充氮?dú)猓荒茉诠枮I找能充到120BAR的氮?dú)馄浚坏珒r(jià)格昂貴、運(yùn)輸困難，且沒(méi)有改變將瓶?jī)?nèi)全部氮?dú)獬渫甑默F(xiàn)狀，剩余的氮?dú)飧哌_(dá)80%不能被使用，由于充氮工具使用過(guò)頻造成兩組工具的報(bào)廢損失到4萬(wàn)元，造成極大的浪費(fèi)。

三、論文的研究思路

本文針對(duì)N60/1300型風(fēng)力發(fā)電機(jī)現(xiàn)有的液壓系統(tǒng)原理與使用，該風(fēng)機(jī)的液壓系統(tǒng)主要分為槳葉葉尖剎車系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、主剎車系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)的主要功能是向制動(dòng)系統(tǒng)或液壓、偏航系統(tǒng)的工作油缸提供壓力油，由電動(dòng)機(jī)、油泵、儲(chǔ)能系統(tǒng)、油箱、過(guò)濾器、管路及各種液壓閥組成，在定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，液壓系統(tǒng)除了提供機(jī)械制動(dòng)動(dòng)力外，還對(duì)機(jī)組的空氣制動(dòng)液壓管路提供動(dòng)力，控制空氣與機(jī)械制動(dòng)的開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的開(kāi)機(jī)和停機(jī)，在液壓系統(tǒng)中儲(chǔ)能系統(tǒng)起到很關(guān)鍵的作用，當(dāng)定槳距風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠不斷的提供壓力從而保證風(fēng)機(jī)能夠安全停機(jī)。N60/1300型定槳距風(fēng)機(jī)液壓系統(tǒng)故障率降低后，縮短了不必要的停機(jī)維護(hù)時(shí)間，節(jié)約維修成本；同時(shí)國(guó)內(nèi)其他風(fēng)電場(chǎng)同類機(jī)型的風(fēng)機(jī)均可做此改進(jìn)，即可提高工作效率，節(jié)省費(fèi)用。

四、項(xiàng)目的實(shí)施

2015年4月根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要，對(duì)N60充氮系統(tǒng)的改造進(jìn)行立項(xiàng)，獲得上級(jí)部門的審批，4月末按照計(jì)劃完成對(duì)充氮系統(tǒng)改造，對(duì)充氮系統(tǒng)管路進(jìn)行改造，5、6月份完成對(duì)充氮機(jī)改造、調(diào)試、試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)幾次反復(fù)的試驗(yàn)于7月末進(jìn)行投入試用，八月份正式投入使用。在改造過(guò)程中首先按照充氮工具的原理選擇往復(fù)式充氮機(jī)，在選擇的過(guò)程中決定使用舊式的充氮機(jī)，經(jīng)過(guò)尋找找到一臺(tái)多年不用的充氮機(jī)，經(jīng)過(guò)比對(duì)原理完全符合N60風(fēng)機(jī)充氮原理，在找到充氮機(jī)后，親自動(dòng)手將舊充氮機(jī)進(jìn)行粉刷一新，接下來(lái)對(duì)充氮機(jī)的原有管路進(jìn)行改造。采用兩個(gè)鋼管進(jìn)行重新焊接一路接到氮?dú)馄俊⒁宦方拥絻?chǔ)能器兩頭與充氮機(jī)相連，接下來(lái)是對(duì)充氮機(jī)給電試驗(yàn)、調(diào)試經(jīng)過(guò)多次的試驗(yàn)，終于達(dá)到了充氮的標(biāo)準(zhǔn)，將105BAR的儲(chǔ)能器充滿，由于舊式的充氮機(jī)是機(jī)械式的不易損壞，這樣就可以用充氮機(jī)替代原有的工具了。接下來(lái)我們找到一瓶氮?dú)饬坎蛔?0%的氮?dú)馄繉⒅c充氮機(jī)相連，第一次試驗(yàn)由于經(jīng)驗(yàn)不足，在沖完氮?dú)夂笠廊皇褂檬褂迷械姆艢饪祝诺艄苈防锏氖Ｓ嗟獨(dú)鈱?dǎo)制沖滿的氮?dú)獗环诺魜?lái)。雖然第一次嘗試失敗了，但在失敗的基礎(chǔ)上進(jìn)行總結(jié)，將放氣孔定在充氮機(jī)的機(jī)體上，進(jìn)行第二步的試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)幾次反復(fù)看著105BAR的儲(chǔ)能器一點(diǎn)一點(diǎn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，改造宣告成功，接下來(lái)幾次的實(shí)驗(yàn)均取得成功。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)優(yōu)化不斷的試驗(yàn)，技改后的充氮機(jī)的使用能夠提高充氮工器具的使用壽命，能夠大大的提升氮?dú)馄康氖褂茫瑫r(shí)由于充氮工器具的使用安全可靠性高，這樣可以減少不必要的停機(jī)維護(hù)時(shí)間，節(jié)約維修、維護(hù)成本，降低風(fēng)機(jī)維護(hù)工作量。通過(guò)更換充氮工器具，從而確保了儲(chǔ)能器的安全使用，進(jìn)而提高風(fēng)機(jī)可利用率及恢復(fù)設(shè)計(jì)功率曲線，確保年可利用率達(dá)97%以上。綜上所述，充氮機(jī)的使用大大提高了工作效率，節(jié)省了生產(chǎn)成本且具備推廣性，可供同行業(yè)借鑒。

[1]陳立德.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)[M].北京：高等教育出版社，2000.

[2]姜繼海，宋錦春，高常識(shí).液壓與氣壓傳動(dòng)[M].北京：高等教育出版社，2002.

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