风力作为可再生能源在我国风力发电系统中扮演着重要角色,在经济新常态下提高风力发电厂的工作效率,提高风能转化为机械能,再由机械能转化为电能的设备运行效率,对于减少社会经济生活对传统能源的依赖,降低发电过程中的资料消耗,缓解日益严重的大气污染影响,确保国家能源安全具有重要意义,成为拉动我国绿色能源事业发展的重要引擎。
1风力电厂风机检修和维护概述
1.1风力电厂风机工作机理
顾名思义,风力电厂风机发电就是利用自然风力作用,借助叶片转运带动风机系统设备工作,将风能周期性转化为机械能、再由机械能向电能转化实现发电的过程。因此,风力电厂风机的质量好坏、运行效率高低、故障机率频次,成为影响发电量大小、输出电能稳定性,以及自然资源转化利用率高低的决定因素,也是风机工作机理设计应用的本质所在。
1.2风机检修和维护管理
电厂风机通常将具有充沛风力供应、周期性季风吹着条件和良好地理分布的场地作为选址条件。风机主要由塔机、塔筒、叶片以及机舱内部构件、外部连接传输等系统组成。风机检修和维护的主要内容:首先,进行叶片和塔筒的外部清洗,清除风雨灰尘附着物以及鸟类粪便等杂物,检查系统外观是否出现破损等异常现象。其次,重点对风机齿轮箱、轴承、支撑设施和转动设备,定期进行添加齿轮油、润滑剂和部件更换,减少风机构件之间摩擦力,提高运行的灵活性,延长设备使用寿命[1]。第三,对风电系统中的电气线路进行检查维护。重点检查塔内传输电缆、连接器、变压器、电容器、电机等设备之间有无虚接、漏电、绝缘层破损等异常,还要对连接风机的外输线路、监控通信系统进行检修判断其安全性。比如,叶片作为风机与自然风力接触产生机械能关键部分,检修和维护重点围绕保持风机转子是否的初始定位、是否出现错位产生噪音和振动、塔筒与塔基是否出现不均匀沉降,导致叶片偏差或重心不平衡。与此同时,风机检修和维护管理要实行严格过程记录,真实反映风机运转情况、准确收集数据参数、总结归纳形成对检修和维护的规律性认识。
2风力电厂风机检修管理的策略
2.1明确风机检修的总体思路
风力发电企业要立足于现代能源领域供电多元化的实际,充分发挥可再生清洁能源的优势,注重前期风机选址的科学性,加大先进风机能源设施的应用研究,借助风轮驱动发电机等高科技手段,提高自然风能转化为电能的工作效率,凸显无污染、可再生的风力发电特征。风机检测要围绕风机正常运行来进行,针对风机结构组成复杂、工程材料功能前卫、设备运行效率高的特点,加强基座、叶片、塔架、发电机、传输设备等各部位功能之间的联系,确保风机运转持续高效[2]。
2.2制定周密的检修计划
风电发电和传统发电一样受自然条件、资源供应、管理技术、设备性能等多种影响,制定检修计划必须要做到严谨周密。一是要根据风机设计的经济技术参数指标、运转时间、自然环境影响,合理确定部件的检修周期,精准测算损耗部件的更换时间,制定详实可靠的检修计划。二是明确检修周期、主要内容、工作方式,合理选配检修技术力量,做到人员、物资、技术、设施保障到位。三是为防止检修过程中出现设备故障和人员伤害,要制定应急措施和预案,确保检修过程防范有效、措施具体、过程可控、取得实效。
2.3落实安全防护各项措施
众所周知,风机一般设置在自然垂直落差较大、地面高低起伏明显的高山丘陵或地面宽阔地带,落实安全防护各项措施十分重要[3]。一是要根据风力发电所处位置自然环境较为恶劣,风力强弱不确定性、突变性大的实际,将保障风机系统工作环境安全作为检修的先决条件。二是所有安全措施要围绕服务高空、高寒、高压作业来进行,杜绝风机设备、电气设备对检修人员工作可能造成伤害。比如,面对雷雨、冻雪、冰雹,飓风,以及高山大河跨越等恶劣作业环境时,必须制定详细的应急预案以防不测。三是风机检修必须执行严格的持证上岗制度,操作人员要自觉提高安全风险意识,掌握安全操作规程,严格落实安全工作程序,正确使用劳保用品,避免意外事件发生。
2.4风机组成部件的检修
风机运转系统组成结构、部件间的咬合紧密,对添加润滑剂减少摩擦力的要求极高。一是在叶片部分检修过程中,除了检查外观是否存在开裂、扭曲、变形外,还要检查是否出现下要重点检修沉移位,叶片内部位检修要注意垂直度变化带来的位置偏差。二是齿轮箱、齿轮传输组件检修的重点是否存在漏油、振动声音产生异常,以及输出功率是否均衡,一旦出现异常情况要及时采取处理措施。三是要做好风机检修记录,准确记录时间、内容、部位,以及参与维修工作人员情况,为风机的使用维护提经验数据。
3风力电厂风机维护管理的对策
3.1电力风机维护管理的主要内容
风力电厂风机除了日常检修之外,维护同样是确保其正常运行的重点。一是要做好风机运行期间的定期维护,目的是防患于未然。二是维护内容涵盖叶片外观清洁、设备程序优化、轴承及传动设备的润滑保护、齿轮箱油液补充等。三是进行风机连接设备、发电机与塔内部线组,以及并入电网的电缆维护的重点在于,是否存在虚接、绝缘层失效、外力受损等情况,维护延长风机的使用寿命,提高发电效率,防范事故发生。
3.2风力电机故障报警系统的维护
风机和其他发电设备一样存在发生事故的可能。加强预警系统建设,提高报警的针对性是超前维护、主动防范的重要措施。一是要分析风机工作运行记录以及出现事故的历史数据,探讨风机温度过高、速度不均匀、负荷量过大,振动超标以及天气异常造成事故的概率,提高故障维护效率,增强维护与处理的针对性。二是要借助现代网络手段、热传感器、无人机远程监测等自动报警设备,第一时间发现风机运转过程中出现的问题,将相关信息传送至中心处理站,为及时掌握情况、制定措施、消除隐患,恢复系统正常运行赢得宝贵时间。
3.3高度重视维护记录的准确性
维护记录是对风机日常工作状况的描述,也是检验各项措施执行情况的重要凭证。一是要确保维护记录的真实性、准确性,把风机的运行时间、发生问题、处理过程进行详细记录,并保持记录的连续性、完整性和可追溯性。二是维护记录要围绕精细化管理目标,以科学严谨规范为原则,做到发现问题及时反馈、出现问题真实记录,不隐瞒过程真相,不回避存在问题,为科学分析分析风电系统维护、推进技术革新提供数据支撑。
4结语
综上所述,风力电厂风机的检修和维护是确保风电系统正常运转的核心和关键。风力发电企业要以科学检修、严细维护、准确记录为原则,建立完善的检修和维护制度,落实相关工作责任机制,为提高发电效率,确保供电平稳,实现风力发电风机检修和维护万无一失创造有利条件。
参考文献:
[1]冷伟峰.浅析风电场风机的检修和维护[J].科技创新与应用,2013,(20):98.
[2]宇文江.罗茨风机日常检修与维护操作[J].当代化工研究,2021,(11):176-177.
[3]代宾.冷却塔轴流风机的维护与检修[J].冶金管理,2019,(05):69+71.