风电运行

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资源描述

1、目前主流的风机厂家:华锐,金凤、歌美飒、维斯塔斯、上海电气等。2、风的知识:(1)风的形成:风形成的原因有两个,即地球的转动以及地球表面受太阳加热程度的差别。地球是转动的,这意味着某个站在地球赤道上的人每天大约要运动2.5万英里。地球表面对大气的摩擦使此人头顶上的空气同样发生运动。但由于大气与地面没有固定的连结,其运动速度相对较慢,因此在地面上的人看来,好像是空气在动。但由于太阳的存在,风的运动情况更加复杂。在陆地和海洋受太阳辐射最多的地方,空气较为温暖,并向上运动,反之则向下运动。向下的空气产生高压区,高压区的空气会流向低压区,于是我们便看到了风。而这只是关于风的最简单的解释。实际上,我们每天看到的风是一种十分复杂的现象,其原因除了上述作用力外,还要加上水、山川甚至建筑物和树木的影响。(2)风的两个要素:风速和风向。2.1、风速:风速是指空气在单位时间内流动的水平距离。风级风的名称风速(m/s)风速(km/h)陆地上的状况现象0无风0~0.2小于1静,烟直上。平静如镜1软风0.3~1.51~5烟能表示风向,但风向标不能转动。微浪2软风1.6~3.36~11人面感觉有风,树叶有微响,风向标能转动。小浪3微风3.4~5.412~19树叶及微枝摆动不息,旗帜展开。小浪4和风5.5~7.920~28能吹起地面灰尘、纸张和地上的树叶,树的小枝微动。轻浪5劲风8.0~10.729~38有叶的小树枝摇摆,内陆水面有小波。中浪6强风10.8~13.839~49大树枝摆动,电线呼呼有声,举伞困难。大浪7疾风13.9~17.150~61全树摇动,迎风步行感觉不便。巨浪8大风17.2~20.762~74微枝折毁,人向前行感觉阻力甚大猛浪9烈风20.8~24.475~88建筑物有损坏(烟囱顶部及屋顶瓦片移动)狂涛10狂风24.5~89~10陆上少见,见时可使树木拔狂涛28.42起将建筑物损坏严重11暴风28.5~32.6103~117陆上很少,有则必有重大损毁海啸12飓风32.6~36.9118~133陆上绝少,其摧毁力极大海啸13台风37.0~41.4134~149陆上绝少,其摧毁力极大?14强台风41.5~46.1150~166陆上绝少,其摧毁力极大?15强台风46.2~50.9167~183陆上绝少,其摧毁力极大?16超强台风51.0~56.0184~202??17超强台风≥56.1≥203??注:本表所列风速是指平地上离地10米处的风速值2.2、风向:风向是指风吹来的方向,例如北风就是指空气自北向南流动风速与高度分关系:高度越高,风速越大,风速与高度成正比。风力发电机对风速分要求:(1)风机运行对风速的要求:风机正常运行所需的风速在(3m/s—25m/s)对应的风速等级为(3-10)级,风机的额定风速12m/s(6级风),现在山东风机的容量大多以1.5MW、2.0MW为主,中广核的风机主要是歌美飒的850kW的风机,对风速的要求也在上述风速的范围之内。(2)风机正常的运维工作对风速分要求:在风速12m/s时,可进行正常的风机维护工作在风速≥12m/s时,请勿在机舱外工作在风速≥15m/s时,请勿在机舱内工作在风速≥18m/s时,请勿攀登风机进行工作3、风力发电的前景一是风力发电技术比较成熟。近20年来,中国、德国、美国、丹麦、等国家投入了大量的人力、物力和财力研究可以商业运营的风力机,取得突破性的进展。可利用率得到了显著的提高,风能利用系数超了40%。由于采用计算机技术,实现了风机白诊断功能,安全保护措施更加完善,并且实现了单机独立控制、多机群控和遥控,完全可以无人值守。现代风力机技术可以说是现代高科技的完善组合,主要零部件都是国际上最具有实力的企业生产的,设计寿命可达20年,基本上不需维修,只要定期维护就可以了。目前,兆瓦级风机已经商品化,投入批量生产。二是风力发电具有经济性。由于地球上煤炭储藏量日趋减少,开采日益困难,煤炭价格上涨,火力发电污染环境,脱硫、脱氮处理费用较高,从而使火力发电价格上涨。风力发电随着技术的提高,容量的增大,风力机的大规模生产,造价将降5000元/kW以下,发电成本为0.5-0.6元/kWh,造价和发电成本甚至还有可能进一步下降,成为最廉价的电源之一。和其他新能源或可再生能源相比,风力发电成本也是比较低的,因此,风力发电也是新能源或可再生能源中的佼佼者。三是全球有丰富的风能资源。据统计,全球风能潜力约为目前全球用电量的5倍。美国0.6%的陆地面积安装风力发电机,便可以满足美国目前电力需求的20%。风能足以满足全部或大部电力的国家有:阿根廷、加拿大、智利、中国、俄罗斯、英国、埃及、印度、墨西哥、南非和突尼斯,它们的20%或更多的电力可以由风电提供。四是政府的优惠政策。中国政府出台了诸如《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》等;美国政府为风力机行业提供40%的信贷;德国政府也给风力机投资者提供资助,资助金额最高达单台风力机投资的60%;丹麦政府对风力机投资者提供资助,20世纪80年代初期为30%,以后逐年减少,至lJl990年资助完全取消。这些优惠的政策,促进了风力商品化进程,这也是以上3个国家能成为世界上风电生产大国的一个主要原因。五是风力发电是实现人类可持续发展的需要。随着现代工业的飞速发展,人类对能源的需求明显增加,而地球上可利用的常规能源日趋匮乏。据专家预测,煤炭还可开采221年,石油还可开采39年,天然气只能用60年。这种预测也许不很准确,但常规能源必然是越用越少,总有一天要用尽的。未雨绸缪,我们必须为将来考虑,为子孙后代的能源问题着想,开发利用新能源,实现能源的持续发展,从而保证经济的可持续发展和社会的不断进步,最终实现人El、资源、环境的协调发展,已成为各国政府必须解决的大问题。惟一的出路就是有计划地利用常规能源,节约能源,开发新能源和可再生能源。由此可以推测,21世纪风力发电前景非常广阔。科学技术的长足进步,经济的快速发展,使人们的生活水平有了新的飞跃。同时,人口的增加,对能源的需求也越来越大,环境污染越来越严重,人类必须解决人口、资源、环境的可持续发展问题。从能源、电力市场看,世界能源、电力市场发展最快的已不再是石油、煤和天然气,风力发电、太阳能发电等可再生能源异军突起,特别是风力发电,以其无污染,可再生,技术成熟,近几年以25%的增长速度位居各类能源之首,倍受世人青睐。l999年全世界新增装机容量36×105kW,比l998年增加36%,也创下了风电工业史的纪录。据“绿色和平组织和欧洲风能协会组织估计,至1J2020年风力发电可提供世界电力需求的l0%,创造l70万个就业机会,降低全球二氧化碳排放量超过l012t,至2040年这个比例可达20%,甚至更高,有望超过水力发电。因此,国际能源专家预言:21世纪是风力发电的世纪。可以说,绿色能源——风力发电将为人类最终解决能源问题带来新的希望。4、风力发电与火电等常规能源相比的优点:1、清洁,环境效益好;2、可再生,永不枯竭;3、基建周期短;4、装机规模灵活;5、运行成本相对比较低5、风力发电机发电的原理:通过风力推动叶轮旋转,再通过传动系统增速来达到发电机的转速后来驱动发电机发电,有效的将风能转化成电能。6、风力发电机组的构成:风力发电机组是由风轮(叶片、轮毂等)、传动系统(主轴、齿轮箱、联轴器等)、发电机、偏航系统(偏航驱动、偏航轴承、偏航制动)、液压系统、制动系统、控制系统、机舱、塔架和基础等组成。主要组成部分功能简述如下(1)叶片叶片是吸收风能的单元,用于将空气的动能转换为叶轮转动的机械能。叶轮的转动是风作用在叶片上产生的升力导致。由叶片、轮毂、变桨系统组成。每个叶片有一套独立的变桨机构,主动对叶片进行调节。叶片配备雷电保护系统。风机维护时,叶轮可通过锁定销进行锁定。(2)轮毂系统轮毂的作用是将叶片固定在一起,并且承受叶片上传递的各种载荷,然后传递到发电机转动轴上。轮毂结构是3个放射形喇叭口拟合在一起的。(3)变浆系统变浆系统通过改变叶片的桨距角,使叶片在不同风速时处于最佳的吸收风能的状态,当风速超过切出风速时,使叶片顺桨刹车。由叶片和轮毂等组成的风轮是风力发电机组最关键的部件,是风力发电机组所受的负载的最主要的来源。(4)主轴风轮通过螺栓可靠的连接在主轴的法兰上,将扭矩传递到齿轮箱上。主轴的润滑和连接的可靠性至关重要。(5)齿轮箱齿轮箱位于机舱内,输入侧与主轴相连,输出侧与发电机相连。齿轮箱是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机,并使其得到相应的转速(通过齿轮箱的传动将风轮的低转速增速到发电机所需的转速)。(6)联轴器联轴器位于发电机和齿轮箱之间,转速高达1500rmp。具有同轴度误差补偿与调整,过载保护等的作用。联轴器主要分万向节式、弹性销轴式、膜片联轴器等。(7)发电机发电机是将叶轮转动的机械动能转换为电能的部件。可以分为同步发电机和异步发电机两种,现在一般的风力发电机组的发电机是异步发电机。转子与变频器连接,可向转子回路提供可调频率的电压,输出转速可以在同步转速±30%范围内调节。发电机防护等级应能满足防盐雾、防沙尘暴的需求。湿度较大的地区应设有加热装置以防结露。发电机应装有定子绕组测温和转子测速装置。(8)偏航系统偏航系统采用主动对风齿轮驱动形式,与控制系统相配合,使叶轮始终处于迎风状态,充分利用风能,提高发电效率。同时提供必要的锁紧力矩,以保障机组安全运行。偏航系统应设有自动解缆和扭缆保护装置。在寒冷地区,测风装置必须有防冰冻措施。(9)制动装置制动装置在风力发电机组上通常有两个不同类型的制动装置,分别为气动刹车和机械刹车。气动刹车位于:1、偏航装置用于偏航制动;2、叶片一种是定桨叶片用于叶尖的甩开和收缩;第二种是变桨叶片用于变桨气动刹车。机械刹车一般位于发电机和齿轮箱之间。(10)控制系统机组的运行情况由计算机进行控制,而计算机部分就是通常也称的控制器,所以计算机及其相关部件就是控制系统。风电场的控制系统应有两部分组成:一部分为就地计算机控制系统;另一部分为主控室计算机控制系统。主控制室计算机应备有不间断电源,主控制室与风电机组现场应有可靠的通信设备。风电机组的控制系统应能监测以下主要数据并设有主要报警信号:1、发电机温度、有功与无功功率、电流、电压、频率、转速、功率因数。2、风轮转速、变桨距角度。3、齿轮箱油位与油温。4、液压装置油位与油压。5、制动刹车片温度。6、风速、风向、气温、气压。7、机舱温度、塔内控制箱温度。8、机组振动超温和制动刹车片磨损报警。(11)防雷系统防雷系统主要是由于雷电接受与传导;过电压保护和等电位连接;隔离保护等等。(12)塔架和机舱塔架应设攀登设施,中间应设休息平台,攀登设施应有可靠的防止坠落的保护设施,以保证人身安全。机舱内部应有消音设施,并应有良好的通风条件,塔架和机舱内部照明设备齐全,亮度满足工作要求。塔架和机舱应满足到防盐雾腐蚀、防沙尘暴的要求,机舱、控制箱和筒式塔架均应有防小动物进入的措施。(13)底座总成底座总成主要有底座、下平台总成、内平台总成、机舱梯子等组成。通过偏航轴承与塔架相连,并通过偏航系统带动机舱总成、发电机总成、变浆系统总成。7、风机上有的一个控制柜,不同的风机厂家控制柜方的位置也不一样,有的放在机舱上,有的放在塔筒的底部。但是有一个是共同点就是控制柜的控制面板的显示屏都是用英语显示的。所以需要知道一些常见的风机英语单词。(1)控制面板上的单词MARCHA:用此键使风力机处于自动启动开机PAUSE用此键使风力机处于暂停工作状态STOP:用此键使风力机完全自动停机EMERGEN:用此键使风力机紧急停机MENU:用此键使监控画面返回至正常菜单REPOSICION:用此键复位故障信号(2)风机部件英语单词windturbinegenerating风力发电机组nacelle机舱gearbox齿轮箱generator发电机hub轮毂mainshaft主轴parkingbrake制动装置yaw偏航anemometer测风仪vane风向标foundation
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