風力發電行業發展現狀及其設備潤滑維護
2016-10-21楊凌云
（特變電工新疆新能源股份有限公司，新疆烏魯木齊 830011）
（特變電工新疆新能源股份有限公司，新疆烏魯木齊 830011）
摘 要：風能資源具有可預測、可再生的特征，因此，逐漸成為新能源領域的一枝新秀。但是，就現階段而言，我國風力發電行業的興起時間還較短，技術水平還不夠成熟，在建設的過程中還存在著一系列尚未解決的問題，為了保障這一行業可以得到穩定、健康的發展，必須要為其提供良好的運行環境，做好設備的潤滑與維護工作，本文主要分析風力發電行業發展現狀及其設備潤滑維護方式。
關鍵詞：風力發電行業；發展現狀；設備；潤滑維護
在社會的發展之下，整個社會的運轉消耗的能源也越來越多，為了實現可持續發展，必須改變傳統發展模式，增加可再生資源，減少溫室氣體排放量，風力發電正是基于此發展而來，風能資源具有可預測、可再生的特征，因此，逐漸成為新能源領域的一枝新秀。但是，就現階段而言，我國風力發電行業的興起時間還較短，技術水平還不夠成熟，在建設的過程中還存在著一系列尚未解決的問題，下面就針對風力發電行業的發展現狀與設備潤滑維護工作進行深入的分析。
1 風力發電機的原理與組成
實際上風力發電機的原理就是利用葉輪的旋轉實現風能與機械能之間的轉換，風力發電機由機艙與葉輪組成，葉輪與機艙的齒輪箱之間采用的是傳動軸形式，近幾年來，風力發電機在我國得到了迅速的發展，其單機功率已經從250kW達到了3MW，很多單機功率已經可以達到5MW，從某種層面而言，風力發電機已經逐漸成為復雜控制系統、空氣動力學設計與高性能材料的結合系統。
在風力發電行業的發展之下，出現了大批的風力發電機制造商，截止到目前為止，已經出現了Vestas、GE Wind、GAMESA、ENERCON、SUZLON等幾家大型制造商，近年來，國內也涌現出一批風力發電機制造商，這在一定程度上促進了我國風力發電行業的快速發展。
風力發電機有水平軸式風力發電機與垂直軸式風力發電機等類型，其中，水平軸式風力發電機的應用范圍Z為廣泛，該種類型的發電機主要由葉輪、塔筒、發電機、控制系統、增速齒輪箱、偏航裝置等設備組成。
2 風力發電機潤滑部位
大型風力發電機塔筒高度多為50～100m，葉片長度多在30～50m，風力發電場也多建立在風能資源豐富的海邊以及海拔較高的地區與荒漠地區，風力發電機的造價高昂，設備有一定的高度，工作環境十分的惡劣，因此，維修與保養起來有著較大的難度，為了保障風機可以正常的運轉，因此需要定期進行維護，其中基礎的工作就是潤滑維護工作。風力發電機的潤滑位置較多，包括主軸、發電機軸承、變槳軸承、增速齒輪箱、偏航軸承、液壓剎車系統等等。
2.1主軸的潤滑方式
風力發電機對于軸承的運行有著較高的要求，由于主軸的長度很長，需要承受較大的荷載，因此，其轉動速度較慢，很容易出現變形的情況，因此，在選擇滾動軸承時，比需要選擇調心性能理想的軸承。根據軸承布置差異，主軸潤滑包括潤滑油潤滑以及潤滑脂潤滑兩種形式，為了保障主軸的防腐性與承載效果，目前多使用美孚、嘉實多、長城、克魯伯、殼牌、SKF等品牌的潤滑油。
2.2發電機軸承的潤滑方式
風力發電機在運行過程中需要承受較多的振動荷載，這些振動荷載均會影響軸承的穩定性，就現階段來看，風力發電機發電機軸承主要使用圓柱滾子軸承與深溝球軸承兩種方式，定期潤滑可以有效降低軸承的噪聲。此外，考慮到軸承需要在高溫、高速的條件下進行運行，因此，需要盡量選擇壽命較長的合成型潤滑油脂，目前常用的潤滑性油脂有美孚潤滑脂、長城潤滑脂與克魯伯潤滑脂。
2.3偏航系統和變槳系統的潤滑方式
風力發電機組多使用偏航系統進行調節，偏航系統主要由偏航電機、風向標、回轉體大齒輪、偏航行星齒輪減速器等組成，雖然偏航系統電機運行速度不高，但是卻需要承受較大的負荷，也容易受到外界環境因素的影響，這就要求潤滑油具備良好的低溫性能、防腐蝕性能、抗磨性能與黏附性能，在國外發達國家，多使用低溫潤滑油，這種潤滑油即使是在零下40℃的環境下依然可以起到良好的潤滑效果。
2.4液壓剎車系統的潤滑方式
風力發電機組在運行的過程中總是會出現暫停、停機與緊急狀態，因此，就需要設置好液壓剎車系統來保證系統的運行安全，從某種意義而言，液壓剎車系統對于降低事故發生率，保障發電機組正常運行有著十分重要的意義。
液壓剎車系統主要包括氣動剎車與機械剎車兩種形式，從工作環境來分析，剎車系統要求液壓油有良好的過濾性能、黏溫性能、防腐性能，這樣才能夠適應沿海的潮濕環境與高原的寒冷環境。就現階段來看，應用在風力發電機液壓剎車系統的潤滑油主要有殼牌、美孚、長城、加德士、道達爾幾個品牌。
例如，在新疆某風力發電廠，由于植被覆蓋率低、空氣質量差，因此，發電機對于潤滑油的黏度也提出了很高的要求，如果黏度過大，就會導致機件阻力增加，有效功率降低；如果黏度過小，就會導致機件表面油膜厚度低，機件不能得到足夠的潤滑。為了防止這種情況的發生，就選擇磁流變體進行潤滑，取得了良好的效益。
3 結語
總而言之，風力發電行業近年來在我國得到了一定程度的發展，也取得了一定的成效，但是，由于各種因素的發展，風力發電行業在我國的發展也遇到一些阻滯，為了保障這一行業可以得到穩定、健康的發展，必須要為其提供良好的運行環境，做好設備的潤滑與維護工作，這樣不僅能夠延長設備使用壽命，也可以提升風力發電企業的經濟效益與社會效益。
參考文獻
[1]常杰，孟彥京，朱玉國，等.MW級風力發電機組偏航控制系統的設計[J].陜西科技大學學報：自然科學版，2009（4）.
[2]溫永平.引進型1.25MW風力發電機組機械系統的主要結構特點[J].內蒙古石油化工，2009（12）.
在社會的發展之下，整個社會的運轉消耗的能源也越來越多，為了實現可持續發展，必須改變傳統發展模式，增加可再生資源，減少溫室氣體排放量，風力發電正是基于此發展而來，風能資源具有可預測、可再生的特征，因此，逐漸成為新能源領域的一枝新秀。但是，就現階段而言，我國風力發電行業的興起時間還較短，技術水平還不夠成熟，在建設的過程中還存在著一系列尚未解決的問題，下面就針對風力發電行業的發展現狀與設備潤滑維護工作進行深入的分析。
1 風力發電機的原理與組成
實際上風力發電機的原理就是利用葉輪的旋轉實現風能與機械能之間的轉換，風力發電機由機艙與葉輪組成，葉輪與機艙的齒輪箱之間采用的是傳動軸形式，近幾年來，風力發電機在我國得到了迅速的發展，其單機功率已經從250kW達到了3MW，很多單機功率已經可以達到5MW，從某種層面而言，風力發電機已經逐漸成為復雜控制系統、空氣動力學設計與高性能材料的結合系統。
在風力發電行業的發展之下，出現了大批的風力發電機制造商，截止到目前為止，已經出現了Vestas、GE Wind、GAMESA、ENERCON、SUZLON等幾家大型制造商，近年來，國內也涌現出一批風力發電機制造商，這在一定程度上促進了我國風力發電行業的快速發展。
風力發電機有水平軸式風力發電機與垂直軸式風力發電機等類型，其中，水平軸式風力發電機的應用范圍Z為廣泛，該種類型的發電機主要由葉輪、塔筒、發電機、控制系統、增速齒輪箱、偏航裝置等設備組成。
2 風力發電機潤滑部位
大型風力發電機塔筒高度多為50～100m，葉片長度多在30～50m，風力發電場也多建立在風能資源豐富的海邊以及海拔較高的地區與荒漠地區，風力發電機的造價高昂，設備有一定的高度，工作環境十分的惡劣，因此，維修與保養起來有著較大的難度，為了保障風機可以正常的運轉，因此需要定期進行維護，其中基礎的工作就是潤滑維護工作。風力發電機的潤滑位置較多，包括主軸、發電機軸承、變槳軸承、增速齒輪箱、偏航軸承、液壓剎車系統等等。
2.1主軸的潤滑方式
風力發電機對于軸承的運行有著較高的要求，由于主軸的長度很長，需要承受較大的荷載，因此，其轉動速度較慢，很容易出現變形的情況，因此，在選擇滾動軸承時，比需要選擇調心性能理想的軸承。根據軸承布置差異，主軸潤滑包括潤滑油潤滑以及潤滑脂潤滑兩種形式，為了保障主軸的防腐性與承載效果，目前多使用美孚、嘉實多、長城、克魯伯、殼牌、SKF等品牌的潤滑油。
2.2發電機軸承的潤滑方式
風力發電機在運行過程中需要承受較多的振動荷載，這些振動荷載均會影響軸承的穩定性，就現階段來看，風力發電機發電機軸承主要使用圓柱滾子軸承與深溝球軸承兩種方式，定期潤滑可以有效降低軸承的噪聲。此外，考慮到軸承需要在高溫、高速的條件下進行運行，因此，需要盡量選擇壽命較長的合成型潤滑油脂，目前常用的潤滑性油脂有美孚潤滑脂、長城潤滑脂與克魯伯潤滑脂。
2.3偏航系統和變槳系統的潤滑方式
風力發電機組多使用偏航系統進行調節，偏航系統主要由偏航電機、風向標、回轉體大齒輪、偏航行星齒輪減速器等組成，雖然偏航系統電機運行速度不高，但是卻需要承受較大的負荷，也容易受到外界環境因素的影響，這就要求潤滑油具備良好的低溫性能、防腐蝕性能、抗磨性能與黏附性能，在國外發達國家，多使用低溫潤滑油，這種潤滑油即使是在零下40℃的環境下依然可以起到良好的潤滑效果。
2.4液壓剎車系統的潤滑方式
風力發電機組在運行的過程中總是會出現暫停、停機與緊急狀態，因此，就需要設置好液壓剎車系統來保證系統的運行安全，從某種意義而言，液壓剎車系統對于降低事故發生率，保障發電機組正常運行有著十分重要的意義。
液壓剎車系統主要包括氣動剎車與機械剎車兩種形式，從工作環境來分析，剎車系統要求液壓油有良好的過濾性能、黏溫性能、防腐性能，這樣才能夠適應沿海的潮濕環境與高原的寒冷環境。就現階段來看，應用在風力發電機液壓剎車系統的潤滑油主要有殼牌、美孚、長城、加德士、道達爾幾個品牌。
例如，在新疆某風力發電廠，由于植被覆蓋率低、空氣質量差，因此，發電機對于潤滑油的黏度也提出了很高的要求，如果黏度過大，就會導致機件阻力增加，有效功率降低；如果黏度過小，就會導致機件表面油膜厚度低，機件不能得到足夠的潤滑。為了防止這種情況的發生，就選擇磁流變體進行潤滑，取得了良好的效益。
3 結語
總而言之，風力發電行業近年來在我國得到了一定程度的發展，也取得了一定的成效，但是，由于各種因素的發展，風力發電行業在我國的發展也遇到一些阻滯，為了保障這一行業可以得到穩定、健康的發展，必須要為其提供良好的運行環境，做好設備的潤滑與維護工作，這樣不僅能夠延長設備使用壽命，也可以提升風力發電企業的經濟效益與社會效益。
參考文獻
[1]常杰，孟彥京，朱玉國，等.MW級風力發電機組偏航控制系統的設計[J].陜西科技大學學報：自然科學版，2009（4）.
[2]溫永平.引進型1.25MW風力發電機組機械系統的主要結構特點[J].內蒙古石油化工，2009（12）.
