风力发电行业发展现状及其设备润滑维护
2016-10-21杨凌云
（特变电工新疆新能源股份有限公司，新疆乌鲁木齐 830011）
（特变电工新疆新能源股份有限公司，新疆乌鲁木齐 830011）
摘 要：风能资源具有可预测、可再生的特征，因此，逐渐成为新能源领域的一枝新秀。但是，就现阶段而言，我国风力发电行业的兴起时间还较短，技术水平还不够成熟，在建设的过程中还存在着一系列尚未解决的问题，为了保障这一行业可以得到稳定、健康的发展，必须要为其提供良好的运行环境，做好设备的润滑与维护工作，本文主要分析风力发电行业发展现状及其设备润滑维护方式。
关键词：风力发电行业；发展现状；设备；润滑维护
在社会的发展之下，整个社会的运转消耗的能源也越来越多，为了实现可持续发展，必须改变传统发展模式，增加可再生资源，减少温室气体排放量，风力发电正是基于此发展而来，风能资源具有可预测、可再生的特征，因此，逐渐成为新能源领域的一枝新秀。但是，就现阶段而言，我国风力发电行业的兴起时间还较短，技术水平还不够成熟，在建设的过程中还存在着一系列尚未解决的问题，下面就针对风力发电行业的发展现状与设备润滑维护工作进行深入的分析。
1 风力发电机的原理与组成
实际上风力发电机的原理就是利用叶轮的旋转实现风能与机械能之间的转换，风力发电机由机舱与叶轮组成，叶轮与机舱的齿轮箱之间采用的是传动轴形式，近几年来，风力发电机在我国得到了迅速的发展，其单机功率已经从250kW达到了3MW，很多单机功率已经可以达到5MW，从某种层面而言，风力发电机已经逐渐成为复杂控制系统、空气动力学设计与高性能材料的结合系统。
在风力发电行业的发展之下，出现了大批的风力发电机制造商，截止到目前为止，已经出现了Vestas、GE Wind、GAMESA、ENERCON、SUZLON等几家大型制造商，近年来，国内也涌现出一批风力发电机制造商，这在一定程度上促进了我国风力发电行业的快速发展。
风力发电机有水平轴式风力发电机与垂直轴式风力发电机等类型，其中，水平轴式风力发电机的应用范围Z为广泛，该种类型的发电机主要由叶轮、塔筒、发电机、控制系统、增速齿轮箱、偏航装置等设备组成。
2 风力发电机润滑部位
大型风力发电机塔筒高度多为50～100m，叶片长度多在30～50m，风力发电场也多建立在风能资源丰富的海边以及海拔较高的地区与荒漠地区，风力发电机的造价高昂，设备有一定的高度，工作环境十分的恶劣，因此，维修与保养起来有着较大的难度，为了保障风机可以正常的运转，因此需要定期进行维护，其中基础的工作就是润滑维护工作。风力发电机的润滑位置较多，包括主轴、发电机轴承、变桨轴承、增速齿轮箱、偏航轴承、液压刹车系统等等。
2.1主轴的润滑方式
风力发电机对于轴承的运行有着较高的要求，由于主轴的长度很长，需要承受较大的荷载，因此，其转动速度较慢，很容易出现变形的情况，因此，在选择滚动轴承时，比需要选择调心性能理想的轴承。根据轴承布置差异，主轴润滑包括润滑油润滑以及润滑脂润滑两种形式，为了保障主轴的防腐性与承载效果，目前多使用美孚、嘉实多、长城、克鲁伯、壳牌、SKF等品牌的润滑油。
2.2发电机轴承的润滑方式
风力发电机在运行过程中需要承受较多的振动荷载，这些振动荷载均会影响轴承的稳定性，就现阶段来看，风力发电机发电机轴承主要使用圆柱滚子轴承与深沟球轴承两种方式，定期润滑可以有效降低轴承的噪声。此外，考虑到轴承需要在高温、高速的条件下进行运行，因此，需要尽量选择寿命较长的合成型润滑油脂，目前常用的润滑性油脂有美孚润滑脂、长城润滑脂与克鲁伯润滑脂。
2.3偏航系统和变桨系统的润滑方式
风力发电机组多使用偏航系统进行调节，偏航系统主要由偏航电机、风向标、回转体大齿轮、偏航行星齿轮减速器等组成，虽然偏航系统电机运行速度不高，但是却需要承受较大的负荷，也容易受到外界环境因素的影响，这就要求润滑油具备良好的低温性能、防腐蚀性能、抗磨性能与黏附性能，在国外发达国家，多使用低温润滑油，这种润滑油即使是在零下40℃的环境下依然可以起到良好的润滑效果。
2.4液压刹车系统的润滑方式
风力发电机组在运行的过程中总是会出现暂停、停机与紧急状态，因此，就需要设置好液压刹车系统来保证系统的运行安全，从某种意义而言，液压刹车系统对于降低事故发生率，保障发电机组正常运行有着十分重要的意义。
液压刹车系统主要包括气动刹车与机械刹车两种形式，从工作环境来分析，刹车系统要求液压油有良好的过滤性能、黏温性能、防腐性能，这样才能够适应沿海的潮湿环境与高原的寒冷环境。就现阶段来看，应用在风力发电机液压刹车系统的润滑油主要有壳牌、美孚、长城、加德士、道达尔几个品牌。
例如，在新疆某风力发电厂，由于植被覆盖率低、空气质量差，因此，发电机对于润滑油的黏度也提出了很高的要求，如果黏度过大，就会导致机件阻力增加，有效功率降低；如果黏度过小，就会导致机件表面油膜厚度低，机件不能得到足够的润滑。为了防止这种情况的发生，就选择磁流变体进行润滑，取得了良好的效益。
3 结语
总而言之，风力发电行业近年来在我国得到了一定程度的发展，也取得了一定的成效，但是，由于各种因素的发展，风力发电行业在我国的发展也遇到一些阻滞，为了保障这一行业可以得到稳定、健康的发展，必须要为其提供良好的运行环境，做好设备的润滑与维护工作，这样不仅能够延长设备使用寿命，也可以提升风力发电企业的经济效益与社会效益。
参考文献
[1]常杰，孟彦京，朱玉国，等.MW级风力发电机组偏航控制系统的设计[J].陕西科技大学学报：自然科学版，2009（4）.
[2]温永平.引进型1.25MW风力发电机组机械系统的主要结构特点[J].内蒙古石油化工，2009（12）.
在社会的发展之下，整个社会的运转消耗的能源也越来越多，为了实现可持续发展，必须改变传统发展模式，增加可再生资源，减少温室气体排放量，风力发电正是基于此发展而来，风能资源具有可预测、可再生的特征，因此，逐渐成为新能源领域的一枝新秀。但是，就现阶段而言，我国风力发电行业的兴起时间还较短，技术水平还不够成熟，在建设的过程中还存在着一系列尚未解决的问题，下面就针对风力发电行业的发展现状与设备润滑维护工作进行深入的分析。
1 风力发电机的原理与组成
实际上风力发电机的原理就是利用叶轮的旋转实现风能与机械能之间的转换，风力发电机由机舱与叶轮组成，叶轮与机舱的齿轮箱之间采用的是传动轴形式，近几年来，风力发电机在我国得到了迅速的发展，其单机功率已经从250kW达到了3MW，很多单机功率已经可以达到5MW，从某种层面而言，风力发电机已经逐渐成为复杂控制系统、空气动力学设计与高性能材料的结合系统。
在风力发电行业的发展之下，出现了大批的风力发电机制造商，截止到目前为止，已经出现了Vestas、GE Wind、GAMESA、ENERCON、SUZLON等几家大型制造商，近年来，国内也涌现出一批风力发电机制造商，这在一定程度上促进了我国风力发电行业的快速发展。
风力发电机有水平轴式风力发电机与垂直轴式风力发电机等类型，其中，水平轴式风力发电机的应用范围Z为广泛，该种类型的发电机主要由叶轮、塔筒、发电机、控制系统、增速齿轮箱、偏航装置等设备组成。
2 风力发电机润滑部位
大型风力发电机塔筒高度多为50～100m，叶片长度多在30～50m，风力发电场也多建立在风能资源丰富的海边以及海拔较高的地区与荒漠地区，风力发电机的造价高昂，设备有一定的高度，工作环境十分的恶劣，因此，维修与保养起来有着较大的难度，为了保障风机可以正常的运转，因此需要定期进行维护，其中基础的工作就是润滑维护工作。风力发电机的润滑位置较多，包括主轴、发电机轴承、变桨轴承、增速齿轮箱、偏航轴承、液压刹车系统等等。
2.1主轴的润滑方式
风力发电机对于轴承的运行有着较高的要求，由于主轴的长度很长，需要承受较大的荷载，因此，其转动速度较慢，很容易出现变形的情况，因此，在选择滚动轴承时，比需要选择调心性能理想的轴承。根据轴承布置差异，主轴润滑包括润滑油润滑以及润滑脂润滑两种形式，为了保障主轴的防腐性与承载效果，目前多使用美孚、嘉实多、长城、克鲁伯、壳牌、SKF等品牌的润滑油。
2.2发电机轴承的润滑方式
风力发电机在运行过程中需要承受较多的振动荷载，这些振动荷载均会影响轴承的稳定性，就现阶段来看，风力发电机发电机轴承主要使用圆柱滚子轴承与深沟球轴承两种方式，定期润滑可以有效降低轴承的噪声。此外，考虑到轴承需要在高温、高速的条件下进行运行，因此，需要尽量选择寿命较长的合成型润滑油脂，目前常用的润滑性油脂有美孚润滑脂、长城润滑脂与克鲁伯润滑脂。
2.3偏航系统和变桨系统的润滑方式
风力发电机组多使用偏航系统进行调节，偏航系统主要由偏航电机、风向标、回转体大齿轮、偏航行星齿轮减速器等组成，虽然偏航系统电机运行速度不高，但是却需要承受较大的负荷，也容易受到外界环境因素的影响，这就要求润滑油具备良好的低温性能、防腐蚀性能、抗磨性能与黏附性能，在国外发达国家，多使用低温润滑油，这种润滑油即使是在零下40℃的环境下依然可以起到良好的润滑效果。
2.4液压刹车系统的润滑方式
风力发电机组在运行的过程中总是会出现暂停、停机与紧急状态，因此，就需要设置好液压刹车系统来保证系统的运行安全，从某种意义而言，液压刹车系统对于降低事故发生率，保障发电机组正常运行有着十分重要的意义。
液压刹车系统主要包括气动刹车与机械刹车两种形式，从工作环境来分析，刹车系统要求液压油有良好的过滤性能、黏温性能、防腐性能，这样才能够适应沿海的潮湿环境与高原的寒冷环境。就现阶段来看，应用在风力发电机液压刹车系统的润滑油主要有壳牌、美孚、长城、加德士、道达尔几个品牌。
例如，在新疆某风力发电厂，由于植被覆盖率低、空气质量差，因此，发电机对于润滑油的黏度也提出了很高的要求，如果黏度过大，就会导致机件阻力增加，有效功率降低；如果黏度过小，就会导致机件表面油膜厚度低，机件不能得到足够的润滑。为了防止这种情况的发生，就选择磁流变体进行润滑，取得了良好的效益。
3 结语
总而言之，风力发电行业近年来在我国得到了一定程度的发展，也取得了一定的成效，但是，由于各种因素的发展，风力发电行业在我国的发展也遇到一些阻滞，为了保障这一行业可以得到稳定、健康的发展，必须要为其提供良好的运行环境，做好设备的润滑与维护工作，这样不仅能够延长设备使用寿命，也可以提升风力发电企业的经济效益与社会效益。
参考文献
[1]常杰，孟彦京，朱玉国，等.MW级风力发电机组偏航控制系统的设计[J].陕西科技大学学报：自然科学版，2009（4）.
[2]温永平.引进型1.25MW风力发电机组机械系统的主要结构特点[J].内蒙古石油化工，2009（12）.
