大型風(fēng)力發(fā)電用機艙罩的研制

    摘要：本文從風(fēng)電研發(fā)的意義出發(fā)，詳細(xì)闡述了1.5MW機艙罩的有限元分析、設(shè)計、生產(chǎn)及檢驗，對今后研發(fā)和實現(xiàn)機艙罩的規(guī)模化和系列化有著重要的指導(dǎo)意義。
    風(fēng)力發(fā)電是人類取之不盡用之不竭的自然資源，利用風(fēng)力發(fā)電可減少環(huán)境污染、節(jié)省煤炭及石油等天然能源。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的日趨成熟，可再生能源的利用已成為人們關(guān)注的焦點，因此有著廣闊的發(fā)展前景。
    風(fēng)力發(fā)電技術(shù)主要有3大特點：①靈活性強，既可并網(wǎng)運行，也可離網(wǎng)獨立運行，同時還可與其它能源技術(shù)互補組成發(fā)電系統(tǒng)；②風(fēng)電場運營模式可為國家電網(wǎng)補充電力，特別是小型風(fēng)電機組可為邊遠(yuǎn)地區(qū)提供生產(chǎn)、生活用電；③具有建設(shè)周期短、裝機規(guī)模靈活、可靠性高、運行維護簡單、占地面積小、發(fā)電方式多樣等優(yōu)點，因此受到全世界發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的特別關(guān)注。
    隨著我國對環(huán)境清潔能源的進(jìn)一步需求，國家在“十一五”規(guī)劃中已把風(fēng)電技術(shù)納入未來國民經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)支柱，并明確提出要增大風(fēng)力發(fā)電裝機容量，據(jù)不完全統(tǒng)計，國內(nèi)已有數(shù)十家公司從事風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究和制造。風(fēng)電領(lǐng)域的崛起，給與之配套的機艙罩帶來了機遇和挑戰(zhàn)，從零五年起北玻院開始研制機艙罩，經(jīng)過3年多的努力，研究、設(shè)計、開發(fā)隊伍不斷壯大，生產(chǎn)能力初見規(guī)模，本文就1.5MW機艙罩的研究進(jìn)行詳細(xì)論述。
1  機艙罩的設(shè)計
1.1  總體思路
    1.5MW機艙罩的外形尺寸一般在L*W*H＝9800*5000*4500mm左右，面對這一龐然大物，如何滿足風(fēng)電裝機安全和使用要求，產(chǎn)品設(shè)計的合理性便成為機艙罩技術(shù)的核心。圍繞這一技術(shù)關(guān)鍵，我們重點從三個方面入手，一是運用有限元分析，合理設(shè)計產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；第二為優(yōu)化殼體厚度和剛度；第三為合理布局筋板的組裝及整機組裝的匹配性。圖1所示為機艙罩整體結(jié)構(gòu)示意圖。