異步雙饋風電機組高速軸滲漏油治理技術應用案例檢視原始碼討論檢視歷史
異步雙饋風電機組高速軸滲漏油治理技術應用案例我國風電行業近10年的高速發展,面臨機遇的同時也面臨着各種困難和挑戰。一方面,當時由於受到經驗、思路、設計、生產等諸多因素的限制主機廠對風機高速軸密封系統存在諸多問題沒有完全很好的解決。
一、背景
我國風電行業近10年的高速發展,面臨機遇的同時也面臨着各種困難和挑戰。一方面,當時由於受到經驗、思路、設計、生產等諸多因素的限制主機廠對風機高速軸密封系統[1]存在諸多問題沒有完全很好的解決。另一方面,我國陸上風電場散布面廣,面臨的區位條件差異很大,沒有經驗可以借鑑。複雜的氣候環境,也加速了密封件的老化,縮短了密封件使用壽命。泄漏的齒輪油散落在機艙、塔筒平台、爬梯上,極大的增加了機組維護人員的滑倒和墜落風險,危及人身安全。由於漏油就必須壓縮正常的風機巡視、維護時間,以便及時清理泄漏的油液。清理漏油工作量大,工作環境差,增加用工成本。
齒輪油的泄漏,造成用油量的增加。直接增加風電機組的維護成本。泄漏的齒輪油附着在設備、電纜上,增大了電氣漏電的安全隱患,以及傳感器[2]的誤報。甚至有可能觸發機艙失火,並最終導致風機燒毀事件的發生。
二、應用案例
1、項目概述
針對高速軸的工況及密封改造要求,我司特設計出具有良好可行性及針對性的密封產品——可剖分梳齒式迷宮密封。
可剖分梳齒式迷宮密封所依靠的密封原理為:通過迷宮結構以及虹吸原理收集高速軸端泄漏的齒輪油,然後依據液位等高原理把收集到的齒輪油返回齒輪箱。密封的工作過程是一個疏導泄漏的過程,並不是一個堵漏的過程。由於密封件與高速軸沒有直接接觸,理論上來說,密封件的使用壽命可以與齒輪箱使用壽命相同。可剖分梳齒式迷宮密封為風機高速軸專用密封,該密封採用了動環和靜環非接觸式的有機結合,實現了高速軸密封,有效的解決了泄漏問題,又阻止了雜質進入齒輪箱,保護了齒輪箱軸的使用壽命,延長了設備的檢修周期。不但解決了高速軸泄漏問題,還為客戶節約了大量成本及維護成本和潤滑油成本,還解決了安全隱患,極大的提高了風機的安全性和使用壽命。目前,該產品已在東汽、聯合動力、上海電氣、歌美颯、維斯塔斯、華銳等風機的多種機型穩定運行均超過3年。
2、主要效益
經多家業主長期使用該產品後反饋,使用該產品前,齒輪箱潤滑油每年需加注3-4次,使用該產品後,每年只需加注潤滑油1-2次,使用該產品前,每颱風機清理衛生需1天,使用該產品後,半天即可完成。有效的提高了齒輪箱的運維效率,降低了運維成本。
三、技術要點
可剖分梳齒式迷宮密封為風機高速軸專用密封,其中,動環套於軸上且隨軸旋轉,動環與軸接觸面依靠動環密封圈(O形圈)提供過盈實現密封。靜環固定於設備端蓋,靜環與設備端蓋之間依靠靜環孔用密封圈(O形圈)實現密封。靜環軸用密封圈固定在靜環溝槽內,與軸接觸,起到調節靜環與軸的同心作用。動環與靜環內部的雙F型多重梳齒結構形成二個通道——污物通道、潤滑介質隔離通道以及潤滑介質通道——既能夠防止密封腔中的潤滑介質泄漏,同時又可以阻止外界的污染物進入密封腔。其工作原理是,固定在旋轉軸上的動環隨軸轉動,靜環相對靜止不動,因此兩密封環相對旋轉,潤滑介質通道中的潤滑介質、污物通道中的污物在離心力作用下不會通過中間的隔離通道,從而起到雙向密封作用。潤滑油介質通過雙F形通道又回到密封腔體,這樣潤滑油就不會泄漏到密封腔體外面。
四、應用前景
自2005年我國通過《可再生能源法》後,我國風電產業迎來了加速發展期,在國家政策的不斷調整和市場槓桿的雙重作用下逐步走向正軌,風電裝機容量經歷「野蠻粗暴式」的暴增之後趨於「平靜」。高速發展,帶來可觀的裝機容量,也帶來一系列的問題,高速軸漏油帶來的環境和安全隱患以及經濟損失不容忽視。隨着早期風力發電機組的使用時間逐漸加長,高速軸漏油問題日益嚴重,市場潛力巨大,為風力風電機組實現高速軸端的在線改造也成為我司的重要課題之一。但新穎的密封材質與結構,與普通密封相差甚大的密封原理,都很難讓業主在短時間內接受與使用。
參考文獻
- ↑ 淺談機械密封系統的壓力控制與溫度控制 ,搜狐,2022-01-20
- ↑ 傳感器大全,收藏!,搜狐,2020-06-28