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如何选择和维护适合的风力发电机型及安装场地?

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:场地选择得好,不仅可以使安装费用和维修费用减少,而且可以避免发生事故,保证正常运转。②在干旱地区,应考虑到沙尘对风力发电机的损伤,为此需要作必要的保护。⑤在建筑物上,应注意风力发电机运转时产生的振动、噪声以及风力发电机事故性损害等问题。对于四周有拉索的风力发电机,对拉索的基础应予以特别注意。

如何选择和维护适合的风力发电机型及安装场地?

1.选择

(1)机型的选择

1)单机容量的选择:风电场工程经验表明,对于平坦地形,在技术上可行、价格上合理的条件下,单机容量越大,越有利于充分利用土地,越经济。通过经济分析可知,在相同装机容量条件下,单机容量越大,机组安装的轮毂高度越高,发电量越大,而分项投资和总投资均降低,效益好。

2)机型的选择:选择“性能价格比最优”的机组是风力发电机组选型的原则之一。“物美价廉”这一通用原则在风力发电机选型中依然适用。选择性价比最好的机组就是要以最低的价格购买其对应综合性能指标最好的风力发电机组

另一个风力发电机组选型的原则就是以“电能成本最低”作为指标。这一指标考虑了经济方面的因素,在商业运营中,要注重资金投入和经营效益的问题。不同类型的机组,其初期投资及环境适应性、运行维护的成本都不同,只有选择适当的风力发电机组,才能提高风电场的经济效益。

3)风力发电机组选型的影响因素:

①机组的安全性:风力发电机组应根据不同的现场条件有不同的设计要求及相应的安全等级。

②风电场风能资源与风力发电机组性能的关系:应根据风能资源评估的结论,确定风电场年平均风速和年风功率密度等,从而选用适合该风场的高效能风力发电机组。

③机组的经济性:在机型选择时应优先考虑技术先进、风能利用率高、应用广泛的先进风电机组。

④其他相关因素:在机型选择时还应考虑风力发电机组装配和主要部件生产厂家的情况;考虑运输与吊装的条件和成本;考虑本地的环境和气候条件等。

(2)安装场地的选择

风力发电机安装场地的选择,对于风力发电机效率的发挥有重要影响。场地选择得好,不仅可以使安装费用和维修费用减少,而且可以避免发生事故,保证正常运转。

1)选择方法:首先,应对风力发电机场地的气象情况进行认真了解。对风能利用最有用的气象资料是风速频度表,即在一定时间内出现某种速度的风的频繁程度。对于一定的地区,平均风速与各种风速频度有统计学上的相关关系。从风速频度表可以了解全年风能的实际值和风力设备的可能工作小时数。这对于风力发电机的选择和运行都很重要。

风力发电机安装场地的具体选择方法如下:

①在平原上安装风力发电机应选择开阔或上风侧没有高大建筑物的地方。

②在山区,山脊和山顶是自然的高塔,也是风速最高的地方。尤其是当山脊构成的方向和主风向垂直时,对风的加速作用最大,可成为最理想的安装风力发电机的地方。

2)注意事项:选择风力发电机安装场地时,还应注意以下几点:

①应当避开那些风向和风速变化无常的地方。尤其在设置较大的风力发电机时,要对气象情况作深入了解,必要时用气球进行观察或用风筝进行检查。

②在干旱地区,应考虑到沙尘对风力发电机的损伤,为此需要作必要的保护。

③在工厂区,应注意空气中有害气体的腐蚀作用。

④在海边,必须认真对待盐雾的腐蚀问题。

⑤在建筑物上,应注意风力发电机运转时产生的振动、噪声以及风力发电机事故性损害等问题。

总之,风力发电机的选址是风力利用中至关重要的环节,也是一个较难把握的问题,它是建立风力发电系统的最基础的工作之一。

2.安装(www.xing528.com)

(1)基础的准备

安装前必须首先详细阅读使用说明书,并对照实物了解使用说明书中所说明的细节,然后再进行基础准备工作。基础准备工作是十分重要的,如果忽视这一工作,将会造成机组倒下、摔坏风力发电机等事故。

基础工作必须按照说明书中的要求去施工,尤其对水泥基础,必须有保养期。对于四周有拉索的风力发电机,对拉索的基础应予以特别注意。因为它承担了风压的力量,一旦松脱,则会倒机。特别是地表比较松散的地区,往往拉索的基础需要比说明书中的要求更要坚固。有些小型风力发电机,如50W、100W机型,没有专门的预置基础,一般用地脚螺钉和地锚直接打入地下。这些零件的长度设计是从一般地质状态来考虑的,如遇到岩石就必须按水泥地基的情况进行,如遇到松软的沙质土壤就必须作加深或其他加固处理。

(2)机组的安装

机组的安装必须严格遵守说明书中的安装程序,否则会造成安装中的倒机事故。

在机组的安装过程中必须特别注意叶片的安装。安装叶片时必须对准有关标记,认真清理结合面,以保证叶片安装角的精度。

在机体与塔杆连接时,要保证安装正确和螺栓的紧固,务必保证其中的弹簧垫圈平整。机组竖立起来时,要特别注意找正塔杆的垂直度。一般可采用吊线的方法,即用一根普通的线下缚一小块重物,用手拿着伸直手臂,下垂的线可作为铅直线标准,用眼对准塔杆的边缘,调整拉索的松紧使塔杆保持铅直线位置。应注意,这种方法必须在相互垂直的两个方位进行,如先在东面调整,然后再在南面调整。如此反复进行,方可奏效。

机组的安装工作必须在5级风以下进行,最好是风速在5~8M/S之间,这样既比较安全又能及时了解安装后机组的运行情况。安装完毕后,必须观察机组在各风速下的运行情况。主要是起动时风速大小,在额定风速下是否达到额定功率,机组在运行中的振动情况如何等。

一般质量正常的风力发电机应能达到说明书中的技术指标。如果各数据与说明书中的规定有较大差异,首先应检查叶片的安装是否正确,因为叶片的安装位置正确与否直接影响机组的大部分技术参数。如果各部件均安装正确,则可与制造厂家联系,以进一步检查机组的制造质量。

若机组在运行中出现强烈振动,可以适当调整拉索的松紧度。一般希望振动出现在低风速情况下,即出现在5M/S左右的风速时。在风速较大时希望机组能平稳运转,放松拉索可改变机组的固有频率,否则在强烈振动下运行的机组很容易损坏。

(3)电气控制箱蓄电池的安装

电气控制箱及蓄电池的安装与当地的地形、使用者到风力发电机的距离以及风力发电机的电压等级有直接关系。一般对于输出电压为24V、12V的机组,希望电气控制箱及蓄电池装在离机组5M的距离之内,因为距离太长会造成线路压降太大,影响使用。因此,选择机组时必须注意风力发电机的电压等级。例如海岛上居民都居住在无风的山下,而风力发电机必须安装在有风的山顶,两者距离常有300~500M,选用24V电压的机组就有困难,而选用110V或220V电压的机组则比较合适。

3.使用与维护

(1)小型风力发电机的使用与维护

风力发电设备暴露在大自然中,终日受到风吹日晒雨淋,设备的外面虽然有一定的防护层,但仍然不能抵御长期的自然侵袭,仍必须定期加以清理。

机组旋转部分的轴承润滑油在暴晒下容易干涸,因此也要定期加油,以保证运转部分的磨损和阻力减少,使得机组能够正常工作。

在定期检查中对一些紧固件,如螺栓、螺母、法兰、螺钉等均应给予注意,发现松动、移位、腐蚀等应及时调整和更换,以免造成更大的事故。

检查中还要注意基础的情况,尤其是拉线基础。当出现基础松动的情况时,应予以加固。特别是在大风到来之前,更应着重检查。

(2)电气控制器及其线路的检查与维护

风力发电机发出的交流电是通过电气控制器变为直流,并经过其内部的保护送到蓄电池,使蓄电池得以充电,同时用电器具也通过电气控制器得到稳定的直流电压。因此,从发电机到电气控制器,再到蓄电池这一线路,是必须加强维护的。

由于一般机组的寿命往往比较长,而其他电气元件、线路的寿命往往比较短,因此对电气控制器及其线路必须经常检查。最好备有一定数量的备品,作维护时更换旧件之用。

(3)蓄电池的维护

蓄电池是风力发电机组中投资比较大的部件,它仅次于风力发电机本身,但它的寿命又远小于风力发电机。因此,在风力发电机组寿命期限内,蓄电池要更换几次,蓄电池投资数的总和要大于风力发电机的购置费用,这也是构成发电成本增加的重要因素。为尽量延长蓄电池的寿命,平时维护应注意以下几点:①适当充放电;②经常检查电解液密度;③保持蓄电池通风;④尽力避免在高温和低温下使用。

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