《風能》:您如何看待潤滑系統在整個風電機組運營維護中的重要性?海上風電機組和陸上風電機組相比.在潤滑維護方面有哪些特殊的要求?
余曉明:風電機組是由很多重要的機械系統組成,其中大部分是旋轉機械系統,如變槳系統,主軸系統,齒輪箱系統,發電機軸系和偏航系統等。對于旋轉機械系統而言,潤滑是機組運行過程中非常重要的必備工作之一,潤滑不充分或者潤滑劑選擇不當會給機械旋轉部件的長期運行帶來很多問題,如局部發熱,出現點蝕,齒圈上產生鐵屑等,嚴重情況下會導致軸承卡死或者齒圈斷齒。
相比陸上機組,海上風電機組的功率等級較高,所使用的旋轉機械系統尺寸較大,荷載較高。同時,海上機組的運行環境含鹽度較高,需要充分考慮防腐蝕的問題。另外,海上機組的維護成本較高。
海上機組潤滑維護具備以下幾個特點:
(1)必須配備自動潤滑系統,目前大部分陸上機組都沒有配備自動潤滑系統,而是由人工定期采取潤滑措施。鑒于海上維護的特殊性,必須對于所有的旋轉機械系統配備有自動潤滑系統;
(2)由于海上的高腐蝕性特點,在潤滑系統主單元,管道單元,分配器單元,潤滑油的選擇上都需要充分考慮其防腐蝕的性能,一般情況下輪轂所要求的防腐蝕性能較高。
(3)需要配備有相應的油位和系統工作狀態的監測機制、報警機制和遠程可觀測方式,當潤滑系統油位較低,而潤滑系統不能正常工作時,機組自身可以報警或者報出故障,同時在遠程可以了解其相應的信息,并及時處理。
(4)在條件容許的情況下,可以配備油品監測系統,在線觀測油品的變化情況,從而進一步判斷油質的變化情況,同時用來判斷所潤滑對象的性能和運行狀態。
《風能》:華銳風電在海上風電傳動系統維護方面做出了哪些系統性的運維措施,積累了哪些重要的經驗?
余曉明:華銳風電在進行海上機組研發、設計的時候,就已經充分考慮到機組傳動系統潤滑的問題,主要體現在以下幾個方面。首先,從輪轂來看,由于華銳風電機組使用變速恒頻的風力發電技術,配備有電動變槳系統,因此變槳軸承和變槳齒圈的潤滑是必須要做的工作,華銳為3個軸承分別配備了一套自動潤滑系統,3個齒圈共用一套自動潤滑系統。而對于機艙和輪轂之間的主軸承潤滑,華銳也配備了2套獨立的自動潤滑系統。其次,華銳機組的齒輪箱系統由兩級行星和一級平動系統組成,構造復雜,包含很多軸承和齒圈,齒輪箱中裝有適量的潤滑油,所配套的油泵電機和水冷換熱器可以保證齒輪箱在旋轉過程中,所有的機械部件都得到充分潤滑,同時保證油質穩定。另外,發電機的軸承系統在出廠時會按照華銳所制定的廠家和品牌或者按照華銳所規定的技術規格配備有專用的自動潤滑系統。最后,偏航系統是保證機組時刻對風的重要系統,且荷載很大,偏航軸承和齒圈都需要進行潤滑。對此,華銳配備了兩套獨立的潤滑系統,分別負責偏航軸承和偏航齒圈的潤滑。
通過這幾年,華銳在機組潤滑方面所積累的經驗主要有:由于變槳系統面所積累的經驗主要有:由于變槳系統長,因此在潤滑策略上需要考慮到變槳角度和偏航角度的問題,否則可能導致某些區域潤滑過度,而另一些區域潤滑不充分。
此外,我們認為,集中式潤滑系統比遞進式潤滑系統穩定性更好,因為機組所處環境不是很好,遞進式潤滑系統將油脂通過遞進式分配器進行分級傳輸,增加了故障點,當某一級的遞進式分配器出現問題時,所有后面節點上的潤滑性能都會受到影響,而集中式潤滑系統故障點較少,穩定性較高。
《風能》:目前華銳風電海上風電機組每年對潤滑油的更換周期是怎樣的?公司在潤滑維護方面投入的人力、物力和財力是怎樣的?
余曉明:齒輪箱潤滑油目前不采用定期更換方式維護,而是對每臺齒輪箱半年化驗一次油樣,對不達標的齒輪箱潤滑油有針對性地進行完全更換,這樣有利于降低維護成本。對于輪鼓、主軸、發電機軸系以及偏航系統,主要采用潤滑脂潤滑,通過自動加脂系統,定時將新油脂注入軸承和開式齒面,舊油脂逐漸被排出進入廢油收集裝置,定期清理廢油并向加脂系統補充新油脂即可。