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提高风电机组利用率 改善润滑是关键

日期:2016-05-12    来源:微尔纳米

国际风力发电网

2016
05/12
11:37
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关键词: 风机技术 风电机组 润滑油

前 言

风能是世界上最丰富的可再生能源之一。风机的叶片在风能的推动下高速旋转,源源不断地输出电能。这种可再生的能源利用模式过去几年在全球都得到了迅猛地发展。

事实上,中国在风能利用方面潜力巨大。根据中国可再生能源行业协会的预测,中国的风电装机容量到2020年将达到2亿3000万千瓦。不久的将来,中国有望成为全球最大的风力发电生产国。

中国的风电厂在不断提高电力产量的同时,也风力发电机组属于大型高精度转动设备,风机的传动系统摩擦件承受着巨大的载荷并传递着巨大的扭矩,风电设备的所有轴承、齿轮等转动部件均处于频繁启停、高负荷连续运转的工况条件下。润滑油脂在风机各类传动齿轮和轴承的机械接触在接触面上形成油膜以减少摩擦和磨损,延长机械使用寿命,同时还起到冷却、防锈和防腐蚀、密封和缓冲等作用。

风电机组需要润滑的部分主要包括主齿轮箱、偏航和变桨齿轮箱及变桨轴承、偏航轴承、主轴承以及发电机轴承等,目前齿轮箱多采用油润滑,而其它几个部位主要采用润滑脂润滑,而我国风机主要安装在高山、荒野、海岛等风口处,受无规律的风速及风向的作用以及强阵风的影响,加之对一些润滑部位拆卸维修困难等,因此减少设备事故的发生,保持、提高设备的性能、精度、降低维修费用,提高企业的生产能力和经济效益,改善润滑和防磨损是关键。

带动发电机运转的主齿轮箱可以说是传动型风机的心脏。由于对整个系统的正常运作至关重要,主齿轮箱的设计和制造通常都非常先进,也因此往往造价不菲;而一旦发生故障,更换主齿轮箱要付出更高昂的代价。

举例来说,如果要为一个1.5mw风电机组更换主齿轮箱,把购买新齿轮箱的费用、起重设备租用、停工造成的收入损失以及人工费等各项成本都合算进去,总花费将超过200万元。而德国瑞威泰®Duragear系列能很好的缓解这些问题。

1、微点蚀保护

为最大限度的减少塔身上部重量,齿轮箱一般采用紧凑型设计,其中包括齿轮的表面硬化设计。经过表面硬化处理(渗碳、氮化、感应和火焰淬火)的齿轮在复杂的气候条件和运行负荷下极易受到微点蚀的影响。因此选用的齿轮润滑油必须拥有防止此类磨损的功能。微点蚀是一种表面磨损现象,主要发生在齿轮和滚动轴承上。运转开始后几个小时内,微点蚀作用就能引起表面开裂。这些细微的裂痕以与表面成浅斜角(通常小于30度)的状态不断扩大,继而形成直径在10微米以下的微点。在这些微点的共同作用下,表面的裂痕又会被继续扩大。

一个微点大小在5微米到20微米之间,深度最高达10微米,这样大小是什么概念呢?做个比较,人类一根头发大概40微米粗,在5微米到20微米之间的微点,人们是无法用肉眼看到它们。不过这些微点虽然看起来很小,但它们能降低轮齿的吻合度,严重的可导致齿轮断裂故障。

为了尽量避免意外停机和更换齿轮造成的损失,维护人员建议使用瑞威泰®产品以提前预防和改善齿轮磨损。

处理前的情况:齿轮有明显磨损,断裂的碎片从齿表面脱落形成尖锐边缘。齿轮表面电阻为0欧姆。

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使用瑞威泰®作业1400小时后:使用瑞威泰®修复剂后,整个齿轮色泽如新。以前的破损表面变得平整光滑,齿表面电阻高达50欧姆,而且以前作业时难以忍受的噪音和共鸣情况也得到一定的改善。

2、抗磨损和轴承保护

磨损主要由齿面间的移动造成。当齿轮油的油膜厚度不够时就会造成齿轮间金属部件的接触。如果磨损一直持续下去,就不得不过早地更换齿轮。尽早使用瑞威泰®高效磨损修复剂,可以帮助提高生产效率并延长齿轮使用寿命。

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