一、风电行业概况
风能行业作为绿色清洁能源,在国内是政府鼓励项目,有电价补贴和地方配套鼓励政策。 国内装机量持续增长,至2020年将实现250GW的装机目标(18-20万台套),累计装机规模已经稳居世界首位,存量市场广阔。
这个行业特点是:投资大、运维成本高、回收期长。因此,行业对日常成本控制比较重视。
二、风电维保现状
根据西班牙EHN公司的调查报告,风电场部件的故障发生率依次是齿轮箱(48%)、叶片(31%)、发电机(21%)。
可见近50%的维修费用发生在齿轮箱上,致使检修成本增加,包括齿轮、轴承部件更换和齿轮箱整体更换,有的风场齿轮箱失效概率达到了1-2%。究其原因,除了制造质量和自然灾害外,近70%的设备故障源于润滑维护不当。
目前风电齿轮箱维护方式:
1)按周期换油(不同厂家2-3年、3-5年不等),(盲目性)
2)每年取样检测一次油品质(周期太长、指标控制不够严格)
3)设备计划性检修+备件更换维护
经调研:现有风场齿轮箱润滑油95%以上存在颗粒污染度超标,30-50%水分含量超标,对风机的安全运转造成隐患,严重阻碍风机的长寿、高效!
某公司风场典型数据(水分和颗粒污染物长期处于超标状态)
三、天扬油品智能维保设备
3.1维护理念 设备维护从油品(血液)做起,及时发现问题、及时处理,保障油品品质、守护设备安全!
3.2产品介绍
◆智能检测、净化一体化设备
在线监测诊断技术与新型材料净化技术相结合,采用了ZL201310743002.5、ZL200920202070.X、ZL201410130781.6等五项自主专利技术,专业用于齿轮箱油系统的在线检测与诊断、净化,通过保持油品的良好品质来保障设备安全、降低生产成本,技术在行业处于领先地位。
◆后台诊断管理服务器
系统常见故障现象、典型的故障数据库和模糊控制算法为基础的分析软件,及时提供润滑系统的工作状态和劣化趋势,生成参数变化趋势曲线和矩阵图等进行系统分析,预测设备故障,为设备的维护和管理提供辅助决策。
1) 换油周期预测
2) 检修周期预测
3) 提供设备状态评估依据
◆设备核心技术特点
1.全自动在线检测、智能运行,可无人值守,数据可存储、远传和打印。
2.专业的油水分离技术,采用了新型技术材料,可大大提高脱水效率,且节能30%以上;
3.新型拦截式过滤材料脱除油中固体颗粒,效率是普通滤芯的三倍;
4.旁路运行不影响生产过程,辅助作用:
1)根据用户需求和现场参数定制监测和净化参数;
2)油品辅助换热、恒温;
3)设备其他监测参数如运行状态、振动、设备温度等监测的载体,可通过有线、无线接入、集成
5.人因工程的设计理念,让整个产品系统操作更舒适、工作效率更高、维护检修更方便。
四、应用案例及效益分析
4.1应用案例
产品在华能某风场的两台机组齿轮箱上测试近两年,40天后油中颗粒污染度从NAS12级下降并稳定在NAS7-8级,油中微水含量在从190ppm下降并稳定在56ppm,保持着一个良好的润滑环境。
华能山东某风场齿轮箱油品智能维护使用前后对比数据
4.2效益测算
◇经济效益
注:上表中测算为保守数据。
测算依据:
●例 2MW功率风机造价900-1400万左右。前3年每年的设备维护费较固定,后期费用逐步递增,在服役期内(平均20年)其维护总费用基本等于风机造价,平均45~70万元/年台。
●2MW功率风机齿轮箱造价100万元左右,设计使用寿命为20年,但在润滑维护不足的情况下,实际平均使用寿命不足10年,尤其6-8年时齿轮箱大修和更换频率很高。
●换油一次成本5万元左右
●环保处理费用每吨废油3800元左右,不含运输费
◇安全效益
作为运转设备的“血液”,良好的油品是设备安全的最好保障!每避免一次事故都是大效益!(相当于设备配肝肾)
◇延长设备使用寿命
良好的油况是设备安全、节能、高效、长寿的基本保障!
根据Noria corporation公司发布的测试报告:当油中水分大于100ppm时轴承的寿命将急剧下降,而当油品清洁度保持在16/14/11(NAS8级)时,齿轮的寿命可以延长3.5倍。
预计:保持上述的油况,齿轮箱的使用寿命可延长2倍以上!
◇符合国家产业政策和鼓励方向
●不可再生资源的循环利用
●设备运转顺畅可降低能耗10%以上
●减少污染排放、保护土地和水源
●“在线监测、远程诊断”——人工智能装备和管理模式是智能制造的重要组成部分