海上風機遠程自動除濕工藝

張廣杰

（中交第三航務工程局有限公司江蘇分公司，江蘇 連云港 222042）

海上風機遠程自動除濕工藝

張廣杰

（中交第三航務工程局有限公司江蘇分公司，江蘇 連云港 222042）

海上風電機組在現場安裝完成后，直至送電之前的較長一段時間，均面臨著一個同樣的問題：在強濕度強鹽霧的海洋環境下，風電機組內部電氣的防護問題。一般的解決方案均考慮外部發電機組往風機塔內供電，使塔架機艙內持續保持一定的濕度環境或壓力環境，以抵御外部海洋鹽氣。本文介紹了一種遠程自動除濕工藝：通過無線網絡的遠程控制功能，在岸基電腦（或手機）的操作界面上控制海上各臺風電機組外部除濕發電機組的啟制動，并通過布置于塔內的濕度傳感器傳輸的數據，實現遠程控制發電機組的除濕運行。

海上；風機；遠程；自動；除濕

1 工程背景

江蘇響水近海風電場項目位于響水縣灌東鹽場、三圩鹽場外側海域，風電場中心與岸線最近點的直線距離約10km。項目總裝機容量為202MW，布置37臺西門子4.0MW風機和18臺金風3.0MW風機，風機行內間距650m～1300m，行間距1200～1500m。

圖1 風機平面位置布置圖

2 風機相對濕度要求

西門子風機廠家技術要求：西門子風機技術手冊ZWI1034214要求，風機在送電前或停機超過15d，必須保證有移動式發電機來保證除濕機的正常工作；發電機的燃油儲備必須大于三周；除濕濕度設置為40%。

金風風機廠家技術要求：根據金風海上機組掉網操作手冊要求，風機在各組裝調試階段超過24h，則需要為機艙和塔筒內的除濕機提供24h臨時電源，啟動除濕機并設定啟動濕度為40%。

由上述要求可知，各風機供應商對風機安裝、調試過程中的除濕工作都十分重視，該階段的除濕工作將直接影響風機機組是否能穩定可靠工作，對風機后續保養也有著不可忽視的影響。

風電機組要求塔筒和機艙內部相對濕度不大于40%。

3 人工除濕工藝介紹及存在不足

采用人工除濕方式時，施工方需配置移動電站，每天給每臺安裝好的機組內供電，以供應機組內的除濕機進行一定的時間的除濕，保證機組內相對濕度不大于40%。

項目部先期購置6臺10 kW小型發電機組供風機調試前除濕工作。但由于未能完全考慮到海上作業的特殊條件，在除濕工作中遇到許多問題，造成除濕工作的展開較為困難同時消耗了大量的人力物力。

人工除濕工藝的不足：

（1）發電機油箱容積較小，無法保證除濕工作的連續進行；

（2）由于需要反復的加油、維護，需派出專人及專用交通船對各發電機組進行油料補充及維護保養工作；

（3）發電機工作狀態的不可知性，到達現場前無法判定除濕工作的工作狀態；

（4）受天氣影響大，在惡劣海況季節和臺風期間，施工船舶無法駛入現場去完成該項工作；

（5）安全風險高，由于需要反復上下承臺，對施工人員及船機設備有著相應的要求，對安全工作的展開也提出了較高的要求。

為此需尋求一種能夠實現自動無人值守且可以全天候除濕的方式。

基于上述背景，并依托在建的響水海上風電項目的實際需求，探索研究出了一種海上風電機組遠程自動除濕工藝。

4 遠程自動除濕工藝

4.1 遠程自動除濕工作原理

海上遠程自動除濕通過無線網絡的遠程控制功能，在岸基電腦（或手機）的操作界面上控制海上各臺風電機組外部除濕發電機組的啟停制動，并通過布置于塔內的濕度傳感器傳輸的數據控制發電機組的自動除濕運行。

圖2 遠程自動除濕工作原理圖

發電機組運行期間的遠程值守，通過水溫傳感器、機油壓力傳感器、輸出電壓、油箱液位計等采集信號，無線網絡傳輸到岸基接收裝置上，并實時顯示到操作界面上。

圖3 岸基接收裝置操作界面

4.2 遠程自動除濕配套設備

用于發電機組的遠程值守數據采集、轉換、發送、接收及操作指令的發送、接收、轉換、執行等軟硬件委托科研單位研制。項目部負責選購適應海上環境的全密閉發電機組、儲備一個月除濕燃油的油箱、海上無線信號增強裝置等的現場安裝。

圖4 全密閉發電機組

4.3 遠程自動除濕效果

首兩套發電機遠程監控系統于2016年1月25日安裝調試完成并投入使用，直至2月19日首次現場維護，期間出現通訊中斷2次，啟動異常報警1次，穩定性基本達到設計要求。風機內部濕度監控儀顯示，在發電機啟動期間，平均濕度從60%下降至33%～34%，效果較好。該系統自投入使用以來，海上除濕工作進展較為連續、順利，達到了預期的設計目的，能夠滿足海上風機除濕的要求，得到了業主與設備方的肯定。

圖5 海上無線信號增強裝置

4.4 遠程自動除濕工藝經濟效益分析

該系統投入使用前根據現場工作需求，需配備交通船一條，用于發電機加油及啟停操作，依目前配備的交通船“樺潤1888”進行效益分析：

（1）人工除濕費用

交通船主機功率為600kW，每天往返航行工作時間約為9h，平均每月工作天數為26d，因此工藝改進前交通船所用燃油費用為：600×0.16×9×26×5.3=11.9萬元，華潤1888月租金約為8萬元/月。按工程剩余時間8個月計，共需燃油船機總費用為159.2萬元。此外還需專配發電機管理人員一名，隨船進行相關操作，有一定的安全風險。

（2）遠程自動除濕費用

系統投入使用后，交通船僅需每月前往一次為油箱加油，交通船燃油費用為600×0.16×9×5.3=4579元，8個月共計3.6萬元，且交通船不需專配，隨現場交通船即可完成加油作業，不占用船機資源。自動除濕配套設備投入費用約為40萬元。

綜上，僅該項目剩余工期內，該系統便可節約成本115萬元左右，且該系統屬循環利用項目，后期仍可投入其他作業，經濟性非常可觀。

5 結束語

海上風機除濕遠程自動除濕在發電機啟動期間，平均濕度從60%下降至33%～34%，效果較好。該系統自投入使用以來，海上除濕工作進展較為連續、順利，達到了預期的設計目的，能夠滿足海上風機除濕的要求，同時海上風機除濕遠程自動除濕工藝與人工除濕工藝相比較，在安全、成本、低碳環保等方面具有明顯的優勢，得到了業主與風機廠家的肯定，未來將在風機建設領域廣泛推廣應用。

U224.5

A

1006—7973（2017）10-0064-02

10.13646/j.cnki.42-1395/u.2017.10.028