风力发电机组轴承自动换脂系统
发布时间: 2022-01-20
来源: 试点城市(园区)
基本信息
根据风能发展较早国家和地区的经验,在3-5年的运行后,风电机组开始进入一个故障多发期,机械系统的关键部件开始集中出现不同程度的问题,如何降低风电机组的维护成本成为行业急需解决的热点问题。开发免维护的风机智能润滑系统,将有效解决风机轴承因润滑不可监控造成大量零部件磨损的行业难题,保证风机轴承始终处于良好的润滑状态,大幅度降低风场人工成本和运维成本。
公司技术团队在内蒙古张北地区调研发现了一个当时被认为是“正常”的普遍现象:所有风机的轴承都存在或多或少的漏油问题。相对于轴承乃至整个风机来说,润滑设备是非常小的部件,却可能发生关键性故障。漏油说明轴承内腔有压力,或是不畅通,这种情况往往是润滑油在运行过程中磨耗了金属部件带下杂质,或自身结板,在润滑系统中会造成堵塞,积累下来将加重轴承磨损、加速损坏,造成巨大的经济损失。
针对这一现象,公司立刻成立项目组,专项攻关这一“习以为常”的行业难题,成功研制出“废油回收系统”。该系统通过主动收集废旧油脂,极大地降低了风机轴承漏油现象的发生,确保风机轴承能油脂压力适中。之后经吴澄院士及其团队进行提议、指导,联合解放军信息工程大学、清华大学(自动化系)、清华大学天津高端装备研究院等国内高端院校针对涉及行业难题进行有针对性的科技攻关,借助华北水利水电大学的优质科研资源,最终实现了系统由定时、定量的固化注油方式,升级为由互联网实时监控的可调式自动换脂系统,成功研发风力发电机组轴承自动换脂系统。该项目的技术创新点在于:
1.电控系统通过传感器检测轴承内压力,控制系统抽吸油脂,确保轴承内油脂量适合以维持轴承正常运行;
2.在轴承结构上设置呼吸口,实现轴承将多余废油脂抽出,并确保抽吸适量废油脂;
3.废油回收系统的结构合理,回收效果良好、清除便捷高效。
基于该技术的系统润滑产品,解决风力发电机组轴承润滑出现的润滑脂污染、润滑脂变质硬化、轴承内腔压力不均、高温改变润滑脂性能等现象的发生,保证风电轴承始终处于良好的润滑工况;实时监测机组轴承运行压力状况,提前发现处理机组异常隐患,有效规避机组运行事故;降低了50%的设备故障率,延长部件60%的使用寿命,减少95%的人工润滑时间,同时降低了70%的润滑油脂费用。
该技术最早应用于内蒙中广核风电有限公司,客户使用系统之前,试验风力发电机的变桨轴承油封已有较严重溢油情况,需要不定期维护清理。在使用了该系统稳定运行近9个月后,自动换脂系统从轴承中吸出的废油脂量近似等于注入轴承的新油脂量,新更换的油封不再溢油,有效的避免环境污染,延长轴承使用寿命。经客户验证,该系统极大的延长了风机润滑系统维护的周期间隔,确保在各种不同的气候条件下都能保护设备,具有良好的应用价值。
该项目于2017年开始建设,已于2019年成功投入市场,目前该技术成果产品成功实现市场化批量应用,成为明阳智慧、远景能源等国内知名风电主机厂商的标配产品,2020年产品销售额突破1亿元,预计2021年销售收入不低于2亿元。该项目累积申请专利53项(其中14项为发明专利),目前已授权专利34项,其中实用新型专利30项,外观设计专利4项,项目技术经中国高科技产业化研究会评定技术水平处于国际先进水平(中高科评字【2020】第19号),经济、社会效益显著,应用前景广阔。
目前该项目技术水平处于国际先进水平,实现了风机零部件关键技术的重要突破,为本地发展风电行业打下坚实的技术基础。本项目技术成果的推广和应用,有助于我国集中润滑产品的技术升级,提升我国在风电润滑技术方面的科技创新和提高产品技术含量,提高产品竞争力,不仅可以改变国外企业对我国风电润滑技术长久的技术封锁和市场垄断,又能替代进口,为行业创新做出模范性贡献。