东汽1.5MW老旧风机全面治理课题研究
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完成单位:内蒙古中广核风力发电有限公司
登记编号:-
登记年份:2021
发布时间:2021-06-25
成果主要完成人
苗宝平、高瑞林、胡广顺、樊振海、靳晓东、安 永、李关平、张 培
项目概况
一、立项背景:
中广核新能源控股有限公司内蒙古分公司成立于2007年。宝力格风场共200台机组,全部采用东方电气集团东方汽轮机有限公司生产的FD70B型1.5MW双馈风机。
由于该型风机存在设计缺陷、出厂制造质量把控不严、质保期内现场运维不到位的情况,导致宝力格200台国产早期1.5MW风电机组产生三大突出问题:
a.安全隐患突出
b.故障率高、可利用率低:宝力格风电场200台东汽1.5MW机组平均每天故障达到了7.9台次,当年可利用率降到了93.05%,仅2015-2017年间,风电场因机组故障导致的电量损失为5298万千瓦时(不包括大部件长期停机损失),按照该风场特许权电价0.43元/千瓦时计算,共计造成经济损失2278.14万元。
c.大部件可靠性低、无预警手段
二、东方电气FD70B-1500KW型风电机组全面治理亮点:
1、东汽风机控制系统技术改造
将原机械式测风设备改造为超声波式,提高了机组对风精确性和环境适应性;将风机远程通讯有单环网改造为双环网,极大地提高了通讯的稳定性;对200台机组主控程序进行了升级,优化了控制策略,提升中低风速段功率曲线;此外,通过对风机控制面板、照明系统、助爬器、提升机等辅助设备进行批量治理,提升检修效率、保证生产安全。
2、东汽风机变频器技术改造
对运行10余年的断路器进行深度维护,对智能控制、智能控制器、分合闸线圈、分合闸同步等硬件或功能进行检测调试,对灭弧栅进行清理,对机构进行检查润滑,提高了断路器的可靠性、安全性;增加了定子接触器并进行软件升级,提高了断路器的电气寿命;对科孚德变频器的滤波接触器进行技改,提高其电容电流的投切能力;对排线、电源模块进行批量治理,提高了变频器的低温适应能力;
3、东汽风机变桨系统技术改造
创造性提出串励直流变桨电机的刷架维护、碳粉清理、绕组测试方案,并对运行10余年老化严重的变桨减速器油封进行更换;针对排油不畅的变桨润滑润滑系统进行技改,增加自动吸废油脂装置;对因疲劳断裂的轮毂支架制定批量加固技改方案。
4、东汽风机传动链状态监测技术改造及机械部件检测调整
为传动链定制CMS系统以实现传动链早期故障预警,降低检修成本;设计新型材料的中空轴进行技改,并对其他老化橡胶件进行批量治理,彻底消除了“跑冒滴漏”问题;对电动泵、温控阀等关键部件进行批量治理极大地降低了该系统故障率、对重新调整变桨齿隙、偏航齿隙、偏航卡钳间隙、对齿轮箱进行内窥镜检查,从而消除机械部件缺陷,保证运行稳定。
5、东汽风机叶片新技术应用
结合目前行业前沿科技,采用无人机、红外检测设备对场内惠腾叶片进行定期排查;探索为叶片加装在线振动监测系统,实现叶片运行状况的实时监控;应用最新叶片补强工艺对主梁损伤的叶片进行维修补强,提高风电的经营效益;并成功实施叶片加长改造样机制作,同等工况下电量提升达15%。
三、实施前后效果(效益)对比:
东汽风机精细化检修、技改、专项治理,开展精细化检修544项、技改17项、专项治理13项。整个覆盖机组所有电气系统及机械系统,对整个系统进行的重新调试与检测。包括变频器深度维护、主控系统升级、变桨系统维护、液压系统清洗维护、轴承更换等。
自2017年5月以来,我们对东汽早期1.5MW风电机组进行全面改造升级与技术革新,并全部投运。该项目的投运运营迎来了全部风机零故障、零告警并网运行的历史性画面,风机可利用率提高到98%以上,特别是主控程序优化、变频系统升级、无人机技术叶片排查、传动链技术改造等项目的实施,有效保证了风机在各种工况下安全稳定运行。