2021年10月17日-20日,2021北京國際風(fēng)能大會暨展覽會(CWP 2021)在北京新國展隆重召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會之一,這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會代表共同參與的風(fēng)能盛會,再次登陸北京。
本屆大會以“碳中和——風(fēng)電發(fā)展的新機(jī)遇”為主題,歷時四天,包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對話、創(chuàng)新劇場以及關(guān)于“國際成熟風(fēng)電市場發(fā)展動態(tài)及投資機(jī)會”“國際新興風(fēng)電市場發(fā)展動態(tài)及投資機(jī)會”“風(fēng)電設(shè)備智能運(yùn)維論壇”“碳達(dá)峰碳中和加速能源轉(zhuǎn)型”等不同主題的15個分論壇。能見App全程直播本次大會。
在19日上午召開的風(fēng)電機(jī)組技術(shù)創(chuàng)新論壇上,哈電風(fēng)能有限公司高級產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)理廖建敏發(fā)表了《新硎初試仰高鉆堅——全新一代HE-4.X HD陸上平臺化風(fēng)力發(fā)電機(jī)組》的主題發(fā)言。
以下為發(fā)言全文:
廖建敏:尊敬的各位嘉賓,各位行業(yè)同仁們,大家上午好,我來自哈電風(fēng)能風(fēng)力研究院廖建敏,也是這個新機(jī)形的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。接下來我向大家分享這個全新機(jī)器。
首先我們可以看到新機(jī)形的主題叫新硎初試,仰高鉆堅,全新一代HE-4.X HD陸上平臺化風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。新硎初試和仰高鉆堅這兩個詞是怎么來的,所謂新硎初試就是對這個機(jī)組,哈電風(fēng)能在這個技術(shù)的研發(fā)和投入持續(xù)了很多年,所以我們在今年全新推出了這個機(jī)器,也是一個全新的突破性產(chǎn)品。第二個所謂仰高鉆堅就是我們對這個新機(jī)形賦予了更高的市場屬性。何謂高?就是具有高的可靠性,高的通用性的,高的可維護(hù)性,高的智能性,當(dāng)然在研究的整個技術(shù)同時我們會持續(xù)鉆研整個機(jī)組,涉及到可能技術(shù)風(fēng)險點(diǎn),也就是攻堅部分,把整個所有的技術(shù)風(fēng)險點(diǎn)規(guī)避掉,規(guī)避掉就是我們把整個的技術(shù)或者更好的低風(fēng)險,低失效概率。對這個技術(shù)的目的就是把整個技術(shù)打造低失效概率這樣一個核心目標(biāo)。
介紹一下我們公司,哈電集團(tuán)公司目前已經(jīng)達(dá)到70年的發(fā)展,形成了從核電、水電、煤電、氣電、風(fēng)電,船舶動力裝置,電氣驅(qū)動等一些主導(dǎo)產(chǎn)品布置。白鶴灘,大過重器,水電站,全部已經(jīng)進(jìn)入上網(wǎng)階段。接下來哈電風(fēng)能有限公司是我們哈電集團(tuán)下面跟由哈電集團(tuán)跟湖南興詳投資公司合資成立的,原來是湘電風(fēng)能,經(jīng)過改革以后形成哈電風(fēng)能。哈電風(fēng)能一直在做直驅(qū)的產(chǎn)品,未來我們也會持續(xù)對直驅(qū)產(chǎn)品的關(guān)注,對直驅(qū)產(chǎn)品的具體優(yōu)化。在未來的市場整個格局競爭變化過程中,不管是技術(shù)引領(lǐng)市場還是市場導(dǎo)向技術(shù),核心關(guān)鍵一點(diǎn)就是技術(shù)創(chuàng)新是一個必經(jīng)之路,發(fā)電風(fēng)能由此推出了全新一帶的中速風(fēng)力發(fā)電技術(shù),我們對這個技術(shù)賦予了兩個最核心突出的屬性,第一點(diǎn)就是整個模塊設(shè)計理念,另外在直驅(qū)整個模塊化設(shè)計理念可能涉及整個結(jié)構(gòu)獲得成本在模塊化很難形成,我們在這個模塊的概念核心集中試點(diǎn),第一個形成了積木式的傳動部件的拼裝,第二點(diǎn)就是全集成傳動機(jī)系統(tǒng),第三點(diǎn)就是保證了整個部件的更換性,可維護(hù)性,形成獨(dú)立式的分體。
接下來就是我們在這樣的模塊概念以后,形成了整個差異性的地域覆蓋,整個技術(shù)從中高風(fēng)速、低風(fēng)速以及超低風(fēng)速成個群地域的廠址覆蓋這樣保證產(chǎn)品的,在市場的一個匹配度,或者市場的靈活性,或者體現(xiàn)的更好。頂尖的三款的產(chǎn)品第一個是160-4800,第二個175-4300,第三個187-400,這三款產(chǎn)品與前面的大家可以看傳動比的變化從40到60,這兩個傳動比的最關(guān)鍵一點(diǎn)就是模塊化里面關(guān)鍵整個已經(jīng)建成系統(tǒng)的一致性,所以傳動比在傳動比的變化過程中既不改變結(jié)構(gòu),我的傳動比事先達(dá)到最優(yōu),這個就是模塊化設(shè)計里面最核心的一點(diǎn)。
怎么實(shí)現(xiàn)模塊化,需要關(guān)注哪些點(diǎn)才能達(dá)到這樣一個特性。接下來跟大家一起進(jìn)入整個機(jī)形的核心動力,我覺得半直驅(qū)這樣現(xiàn)在這幾年叫的比較兇,但半直驅(qū)到底融合哪些新技術(shù),哈電風(fēng)能希望能跟整個行業(yè)內(nèi)一起把半直驅(qū)融通,或者把半直驅(qū)這個東西走通。所以我們把這個新機(jī)設(shè)備拿出來跟大家一起分享一下,大家有什么好的點(diǎn)或者要注意的地方一起可以探討一下。
首先一點(diǎn)哈電風(fēng)能整個半直驅(qū)采用全集成式的,單軸承的無主軸式的主傳動鏈結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)形式有幾個特性:全集成式的;多點(diǎn)噴油式的潤滑;扭矩路徑。對于中樞而言,規(guī)避不了,可能齒輪箱分開來走,但是中樞為什么集中做,一定要體現(xiàn)中樞主傳動力一定要含鏈條以及鏈?zhǔn)椒从?,所以我們在變式反映核心我們扭矩的傳力路徑,不管扭矩還是深扭矩,一定要把扭矩傳遞路徑來去規(guī)避整個扭矩傳動路徑的變化對部件帶來的失效點(diǎn)。所以我們這里分了一個非扭矩和扭矩,這樣最好的好處就是我們要解決把整個齒輪箱的發(fā)電機(jī)的扭矩密度做上來,齒輪箱的扭矩密度,發(fā)電箱扭矩密上來以后整個部件就是最明顯體現(xiàn)。
第二就是雙鏈與圓錐軸承,他們的最需要關(guān)注溫生,所以多點(diǎn)式,噴油式潤滑是一個敏感性,可靠性要求很高。第三裝配工藝,我們?nèi)菟ǖ倪@樣一個一體式的安裝,不管是在車間還是在廠房工藝的匹配度都能夠完美的融合。就是面對中維護(hù),這個就相當(dāng)于在中樞的作用,我們的免對中維護(hù),除了安裝角度或者從后期運(yùn)維角度整個的設(shè)計到我們軸心基本就可以免對中維護(hù)。最重要一點(diǎn)就是在重量上體現(xiàn),我拿試點(diǎn)去對比同比期機(jī)組可以降低35%以上,第二點(diǎn)向比雙饋機(jī)組降低15%以上,重量降低,最明顯一點(diǎn)就是塔筒這一塊,因?yàn)樗苍谧龃蠡蛘咦龈叩臅r候,重量降低整個制的頻率疊加度完全疊加,帶來整個塔筒優(yōu)化可以達(dá)到10%以上。所以這樣我們在做半直驅(qū)技術(shù)整個,在重量上體現(xiàn)的會很明顯。
接下來最核心的主齒輪箱,對于主齒輪箱目前行業(yè)內(nèi)可能應(yīng)該比較清楚的一點(diǎn)就是我們的主齒輪箱到底是用這種傳統(tǒng)的還是非傳統(tǒng)的。綜合了整個的技術(shù)路線分析了進(jìn)行多次分析以后,我們認(rèn)為最關(guān)鍵核心一點(diǎn)就是均展性能,那么它設(shè)立整個齒向,或者齒間均展能達(dá)到一個很好的提高。另外對于中式基準(zhǔn)而言,大家一定要大家一定要形成這樣一個意思,雙饋技術(shù)大家肯定很好的理解。高速可能轉(zhuǎn)速高,可能軸承或者軸損害。把高速去掉以后并不以為這失效點(diǎn)是沒有了,只是失效風(fēng)險點(diǎn)轉(zhuǎn)移了,到底轉(zhuǎn)移到哪里了。首先毋庸置疑肯定轉(zhuǎn)移到第一級的輪系里面,因?yàn)榈谝患壿喯堤幱谝粋€低速大扭矩,轉(zhuǎn)速波動或者轉(zhuǎn)距波動比較明顯的。所以我們在做第一級的。第二點(diǎn)雙浮動機(jī)構(gòu),雙浮動機(jī)構(gòu)一個是浮動實(shí)現(xiàn)了雙浮動,把整個運(yùn)行平穩(wěn),把整個噪音做的更低。第三點(diǎn)內(nèi)置的雙列圓錐把整個交變載荷的對齒輪下的重機(jī)降低。第四點(diǎn)無外圈的情形輪系軸承。第五點(diǎn)直齒傳動技術(shù),直齒傳動技術(shù)相對于關(guān)鍵兩點(diǎn),整個裝配,所有的一體式的圓錐軸軸承,整個在裝配精度可靠性會大大提升,整個傳動效率一定會更高一些。
接下來就是齒輪箱最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是潤滑是怎么考慮。因?yàn)闈櫥膯栴}解決了整個齒輪箱運(yùn)行才是最基本的東西,整個潤滑采用基層式的獨(dú)立式全外置結(jié)構(gòu),當(dāng)時為什么考慮這樣全外置的結(jié)構(gòu),要把這種自然回流,把整個的設(shè)計到原來的雙饋齒輪箱本身就有油箱,那么在整個運(yùn)行當(dāng)中結(jié)合面受溫度的變化或者結(jié)構(gòu)舒展運(yùn)行,會出現(xiàn)滲油和風(fēng)險是很大的。但是全外置的把這個問題給規(guī)避掉,另外一點(diǎn)我們?nèi)庵沧匝h(huán),全天后自循環(huán)過濾系統(tǒng),把所有涉及到可能一些停車這一塊,在外置的油箱進(jìn)行一個處理,保證整個運(yùn)行齒輪箱,當(dāng)然可能對它影響最小。
第四點(diǎn)關(guān)于低溫啟動性能,整個油品齒輪箱轉(zhuǎn)動的時候?qū)τ停瑢X輪箱的達(dá)到更低,低溫啟動為性能達(dá)到更優(yōu)。我們用的比較成熟的油空冷卻,整個的基礎(chǔ)的效率會更高,可靠性更好,這個就是當(dāng)時需要看到的兩個,一個通風(fēng)槽,把整個通風(fēng)系統(tǒng),從排風(fēng)口做一個集成。大家看到藍(lán)色的就是全是外置的,那種外置油箱。所以在裝配的時候相當(dāng)于很簡單。
接下來就是關(guān)鍵主軸承,整個整機(jī)的主軸承這一塊。首先就是變槳軸承,變槳軸承演變大家,從目前還是接觸全軸承逐漸演變成三排。為什么會有這樣的演變,大家一定要清楚我們在做大葉片或者高性能機(jī)組是有一個前提。長葉片機(jī)組以后它的預(yù)流長度越來越大,整個片芯引起的摩擦自然曲會越來越高。無形的各種智能性的IPC獨(dú)立變槳,長葉片凈空控制,或者疲勞性能更優(yōu),它的前提是以變槳為前提,變槳動作,無形會比原來沒有智能形會很多。這一輪會帶來一個很大的問題,就是我的變槳軸承的疲勞性如何保證,所以三排變槳軸承抗疲勞性會遠(yuǎn)遠(yuǎn)兩個的會好很多。所以這就為什么在設(shè)計就推出了三排,因?yàn)槿抛鲎儤S承是未來不管長葉片高智能形機(jī)組的必經(jīng)之路,說我們率先把這一塊實(shí)現(xiàn)機(jī)電的完美融合,然后徹底解決可能我們在做控制系統(tǒng)的時候?qū)崿F(xiàn)機(jī)械的東西一定要考慮進(jìn)去。
現(xiàn)在已經(jīng)是做了第三代全新DTRB的主軸承,還是用的單軸承,哈電風(fēng)能從此立志做新時代建設(shè)單軸承3-CRB的應(yīng)用,在做單軸承的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)會有比較多,所以按照原來的已有的方式取消這樣過盈安裝內(nèi)圈,徹底解決了內(nèi)圈微動模式,這樣一個風(fēng)險,這就是我們在3-CRB做大量的經(jīng)驗(yàn)或者做的科學(xué)項(xiàng)目對比發(fā)現(xiàn),確實(shí)在整個內(nèi)圈的連接方式對他整個影響是最大的。我們加入了在3-CRB基礎(chǔ)上,驗(yàn)證一系列的技術(shù),包括一體式的低摩擦保持架,第二個無軟帶表面淬火滾刀,超精線管道表面處理,在兼顧成本的同時進(jìn)一步提高了軸承的可靠性?;瑒虞S承,滑動式軸承也是相當(dāng)于為什么在這種長葉片技術(shù)最大好處,因?yàn)檎麄€省去了系統(tǒng),綜合成本會比較低。
關(guān)于發(fā)電機(jī)技術(shù),關(guān)于發(fā)電機(jī)技術(shù)就是我們對于中式的發(fā)電機(jī)它在制造工藝這一塊是比較簡單,關(guān)鍵是溫度如何控制,溫度會影響整個退磁性能,或者發(fā)電機(jī)性能,所以我們整個發(fā)電機(jī)環(huán)控,第一個是做了內(nèi)外通風(fēng)循環(huán)加智能防潮結(jié)合機(jī)構(gòu)全新型通風(fēng)冷卻,做到整個溫度均勻性,最后最核心的接地引流系統(tǒng),一定要在中樞用接地引流系統(tǒng),一定要解決,避免軸承電腐蝕,對齒輪箱的保護(hù),接下來就是關(guān)于發(fā)電機(jī),用的但軸承的DTRB,軸系比較高的,因?yàn)檫@樣的好處就把整個氣息的一個尺寸降低,效率會更高,第二做密封,迷宮式密封比較執(zhí)著,最后獨(dú)立做的配合定轉(zhuǎn)子可分離支撐系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了在維護(hù)線做了這樣最優(yōu)的保障。
模塊化模塊化核心一點(diǎn)就是要想把模塊端先分離出來,主要分離了從模塊A、B、C,就是主軸承齒輪箱,軸承單元,聯(lián)接單元。在模塊化做的同時也要分析每個模塊的變件條件,也是敏感性因素,比如齒輪箱的敏感性因素一個扭曲,發(fā)動機(jī)敏感因素就是基于電池的成本,做了一個在敏感期做了以后整個機(jī)組到底有哪些可擴(kuò)展,像模塊,基本變件條件可以做一個基本可以囊括4到5個,模塊B可以基于變件條件做了兩快,模塊只要保證一致,最終組合按照可形成了三個典型技術(shù),當(dāng)然最后我們也可以干脆使用廠址就載荷變件條件,去確立到底怎么去批核這些東西。
前面所有模塊A、B、C關(guān)鍵是我的變件條件,所有核心一點(diǎn)就是變件條件,一個敏感性因素,最后就是做的打通的主傳動鏈,但是最核心一點(diǎn)就是所謂鏈變鏈條就是反映,從系統(tǒng)到結(jié)構(gòu)到整個動力學(xué),把整個全物理上的東西全部找出來,把整個控制參數(shù)或者控制參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)定下來,這個才是做中樞的時候一定要把主傳動鏈全物理仿真一定要打通。
最后就是我們對機(jī)形的實(shí)施,四高一低,高智能形大家可以看到從葉片到塔筒整個保證全方位的智能控制。第二個發(fā)電機(jī),主齒輪箱怎么維護(hù)。第三個從內(nèi)部的可維護(hù)性,高可靠性就是整個軸承通過系統(tǒng)以及技術(shù)達(dá)成一體化,高通用性就是把整個機(jī)組對比,整個通用性很強(qiáng),這樣最好的好處就是業(yè)主對部件的維護(hù),降低對部件的定制化的風(fēng)險。最終目的就是保證低風(fēng)險性。目前我們技術(shù)已經(jīng)基本完成,目前已經(jīng)在研發(fā)平臺,未來可能我們也會在這個路上加大對整個新技術(shù)的驗(yàn)證,最終的目的為行業(yè)發(fā)展整個提供哈電技術(shù),謝謝大家。
(根據(jù)演講速記整理,未經(jīng)演講人審核)
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