风力发电机组轴承自动换脂系统应用案例

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风力发电机组轴承自动换脂系统应用案例据全球能源互联网发展合作组织数据显示，“十四五”期间我国规划风电投产约2.9亿千瓦，2025年规划风电总装机达5.36亿千瓦，年均增加超过5000万千瓦。

目录

一、背景

1.技术应用所属行业特点、机遇与挑战

据全球能源互联网发展合作组织数据显示，“十四五”期间我国规划风电投产约2.9亿千瓦，2025年规划风电总装机达5.36亿千瓦，年均增加超过5000万千瓦。中国风电行业发展迅猛，装机容量从世界第十上升为世界第一的风电大国，也建立了规模最大的风电产业。面对庞大规模的装机数量，并网后的机组维护与检修成为运营商和厂商最为关注的问题，也是影响风电机组发电量的主要因素。如何持续降低风电成本，优化设计方案，提高现有技术水平，提升风电产能，成为国家关注的焦点和研讨的话题。

2.技术应用所解决的行业难点、热点问题，必要性及重要意义

近年来，我国风电发展速度居所有新能源技术首位，给中国风电装备制造业带来难得的市场发展机遇。但与之相反的是，目前我国风电产业主要依靠引进国外技术，成本高且适应中国电网的能力差，特别是风机及零部件关键技术已成为制约我国风电产业发展的瓶颈。

根据风能发展较早国家和地区的经验，在3-5年的运行后，风电机组开始进入一个故障多发期，机械系统的关键部件开始集中出现不同程度的问题，如何降低风电机组的维护成本成为行业急需解决的热点问题。开发免维护的风机智能润滑系统，将有效解决风机轴承因润滑不可监控造成大量零部件磨损的行业难题，保证风机轴承始终处于良好的润滑状态，大幅度降低风场人工成本和运维成本。

二、应用案例

1.项目概述

公司技术团队在内蒙古张北地区调研发现了一个当时被认为是“正常”的普遍现象：所有风机的轴承都存在或多或少的漏油问题。相对于轴承乃至整个风机来说，润滑设备是非常小的部件，却可能发生关键性故障。漏油说明轴承内腔有压力，或是不畅通，这种情况往往是润滑油在运行过程中磨耗了金属部件带下杂质，或自身结板，在润滑系统中会造成堵塞，积累下来将加重轴承磨损、加速损坏，造成巨大的经济损失。

针对这一现象，公司立刻成立项目组，专项攻关这一“习以为常”的行业难题，成功研制出“废油回收系统”。该系统通过主动收集废旧油脂，极大地降低了风机轴承漏油现象的发生，确保风机轴承能油脂压力适中。之后经吴澄院士及其团队进行提议、指导，联合解放军信息工程大学、清华大学（自动化系）、清华大学天津高端装备研究院等国内高端院校针对涉及行业难题进行有针对性的科技攻关，借助华北水利水电大学的优质科研资源，最终实现了系统由定时、定量的固化注油方式，升级为由互联网实时监控的可调式自动换脂系统，成功研发风力发电机组轴承自动换脂系统。

基于该技术的系统润滑产品，解决风力发电机组轴承润滑出现的润滑脂污染、润滑脂变质硬化、轴承内腔压力不均、高温改变润滑脂性能等现象的发生，保证风电轴承始终处于良好的润滑工况；实时监测机组轴承运行压力状况，提前发现处理机组异常隐患，有效规避机组运行事故；降低了50%的设备故障率，延长部件60%的使用寿命，减少95%的人工润滑时间，同时降低了70%的润滑油脂费用。

如今，该项目产品已实现市场化应用，成为远景能源、明阳智慧等国内知名风电主机厂商的配套产品。从美国拉斯维加斯到德国汉堡，从南非约翰内斯堡到菲律宾马尼拉，从国内各大风电企业到法国EDF集团，这项技术都得到了用户的认可。

2.主要效益

该技术最早应用于内蒙中广核风电有限公司，客户使用系统之前，试验风力发电机的变桨轴承油封已有较严重溢油情况，需要不定期维护清理。在使用了该系统稳定运行近9个月后，自动换脂系统从轴承中吸出的废油脂量近似等于注入轴承的新油脂量，新更换的油封不再溢油，有效的避免环境污染，延长轴承使用寿命。经客户验证，该系统极大的延长了风机润滑系统维护的周期间隔，确保在各种不同的气候条件下都能保护设备,具有良好的应用价值。目前该技术成果产品成功实现市场化批量应用，成为明阳智慧、远景能源等国内知名风电主机厂商的标配产品，2020年产品销售额突破1亿元，预计2021年销售收入不低于2亿元。

三、技术要点

该项目累积申请专利53项（其中14项为发明专利），目前已授权专利34项，其中实用新型专利30项，外观设计专利4项，项目技术经中国高科技产业化研究会评定技术水平处于国际先进水平（中高科评字【2020】第19号），经济、社会效益显著，应用前景广阔。

该项目的技术创新点在于：

1.电控系统通过传感器检测轴承内压力，控制系统抽吸油脂，确保轴承内油脂量适合以维持轴承正常运行；

2．在轴承结构上设置呼吸口，实现轴承将多余废油脂抽出，并确保抽吸适量废油脂；

3.废油回收系统的结构合理，回收效果良好、清除便捷高效。

该系统有效解决风电行业内轴承废旧油脂无法自然排除这一技术难题，为轴承润滑提供畅通油道，从而确保轴承内保持适量的新鲜油脂，实现轴承内部油脂动态平衡。极大地降低了轴承因为废脂无法排除导致轴封密封性能失效、轴承润滑不良、废旧油脂到处溢出污染环境等现象发生的可能。

四、应用前景

目前，该项目技术水平处于国际先进水平，实现了风机零部件关键技术的重要突破，为本地发展风电行业打下坚实的技术基础。本项目技术成果的推广和应用，有助于我国集中润滑产品的技术升级，提升我国在风电润滑技术方面的科技创新和提高产品技术含量，提高产品竞争力，不仅可以改变国外企业对我国风电润滑技术长久的技术封锁和市场垄断，又能替代进口，为行业创新做出模范性贡献。

本项目的产业化推广应用，可带动本地区的风力发电技术，实现我市风电行业的跨越式发展，带动上下游产业产值发展，促进本地区的经济发展，社会效益显著，可持续发展潜力较大。

同时本项目技术也可应用于工程机械、工业机器人、大型设备、港口和冶金设备等领域，具有巨大的产品市场。