风电润滑技术研究现状及展望
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我国风力发电机组润滑现状和展望发布时间:2023-06-09T07:58:13.893Z 来源:《新型城镇化》2023年11期作者:陈锋陈梁赵飞[导读] 我国风力发电机组润滑已经取得了显著的进展。
从齿轮箱到润滑油,润滑技术和材料不断创新,为风力发电机组的高效运行提供了可靠的保障。
浙江易普润滑设备制造有限公司浙江省杭州市 311407摘要:随着清洁能源的迅速发展和环保意识的增强,风力发电作为一种可再生能源形式得到了广泛应用。
而作为风力发电机组的关键组成部分之一,润滑系统的性能和可靠性对于风力发电机组的运行效率和寿命至关重要。
因此,了解我国风力发电机组润滑现状并展望未来的发展趋势具有重要意义。
关键词:风力发电机组;润滑;现状我国风力发电机组润滑已经取得了显著的进展。
从齿轮箱到润滑油,润滑技术和材料不断创新,为风力发电机组的高效运行提供了可靠的保障。
然而,随着风力发电产业的快速发展和技术的不断升级,润滑领域面临新的挑战和机遇。
一、风力发电机组润滑现状风力发电机组的润滑现状是指目前在风力发电行业中机组润滑系统的状况和应用情况。
润滑系统在风力发电机组中起着关键的作用,它主要用于减少机械零部件之间的摩擦和磨损,提供必要的润滑和冷却,以确保机组的正常运行和可靠性。
目前,风力发电机组的润滑系统主要采用油润滑和脂润滑两种方式。
油润滑主要是通过注油或循环供油的方式,将润滑油输送到机械部件的摩擦面上,形成油膜来降低摩擦和磨损。
脂润滑则是将润滑脂填充到轴承和关键部件的密封腔中,通过润滑脂的润滑和供给来实现摩擦的减少。
在润滑油的选择上,风力发电机组通常采用高温抗氧化性好、负荷性能稳定的润滑油。
还需要考虑润滑油的粘度、添加剂成分等因素,以适应不同的工作条件和环境要求。
在润滑系统的应用上,风力发电机组通常配备有专门的润滑油泵、油箱、油冷器、过滤器等组件,用于润滑油的输送、冷却和过滤。
还会配置润滑油的监测和管理系统,通过实时监测润滑油的温度、压力、粘度等指标,以及进行润滑油的定期更换和维护,确保润滑系统的正常运行和性能。
2023年风电润滑油脂行业市场发展现状近年来,随着全球风力发电装机容量的不断增加,风电润滑油脂以其广泛适用性、高效性、环保性等优势在风电行业中得到了越来越广泛的应用。
然而,目前全球风电润滑油脂市场尚处于不断发展之中,市场格局还不够成熟和完善。
一、国际风电润滑油脂市场发展状况目前,全球风电润滑油脂市场主要由美国、欧洲、亚洲等主要地区主导,其中美国是全球风电润滑油脂市场最主要的消费国家。
在消费市场的种类品牌方面,欧洲及美洲笼罩风电润滑油脂的国际领牌是壳牌,代表品牌包括Mobil1和CASTROL之类。
中国及亚洲品牌多以国内为主,如海泰(China) Energy Technology Co.Ltd.在本国有一个较高的市场占有率。
二、国内风电润滑油脂市场发展现状在国内,由于技术实力和资金实力较弱,许多风电润滑油脂供应商还处于初步阶段,无法满足不断增长的市场需求,国内风电润滑油脂市场的发展存在许多问题。
1.技术水平不高国内润滑油企业的研发能力和技术水平有限,面对国际主流品牌,其技术和产品存在着巨大的差距,无法满足风电行业的高要求。
2.市场竞争激烈在国内市场,竞争格局较为激烈,国内外多个品牌在这一领域展开竞争,品牌的体量和技术实力不断增强,在市场上不断扩大其份额。
在这种竞争中,弱肉强食的局面更加明显。
3.标准缺乏由于缺乏行业标准和规范,风电润滑油脂市场出现了品种繁多、质量参差不齐的情况,对于购买者来说,选择合适的产品也变得相对困难。
三、发展趋势未来几年内,风电润滑油脂市场将出现以下发展趋势:1.技术升级随着国内技术力量的增长,越来越多的技术人才、企业将加强研发能力,不断提升产品的技术含量,实现产品的差异化竞争。
2.标准化管理行业标准和规范的建立将给市场带来非常大的规范性和透明性,为消费者提供了方便和保证,同时大幅减少了市场营销成本的支出,进一步推动市场的健康发展。
3.环保和新能源未来,风电润滑油脂将进一步迎合环保及新能源的发展趋势,逐渐实现生产和管理的绿色化、环保化和可持续发展。
2023年风电润滑油脂行业市场环境分析随着全球经济不断发展,由于能源使用量不断增加,气候变化问题等环境问题也变得越来越严重。
因此,从传统化石能源转向可再生能源已成为一种趋势。
其中,风能作为最具代表性的可再生能源,其发展丝毫不受经济萧条的影响,年均增长率高达25%以上。
这一趋势正带动着风电润滑油脂市场的发展。
市场需求的增加是风电润滑油脂行业不断发展的重要原因。
风电润滑油脂作为风力发电设备的重要组成部分之一,保障着风电系统核心设备的运行安全,其需求量随着风力发电站数量的增加而不断增长。
据权威机构数据统计,2017年我国风电装机容量继续领跑全球,新增装机量为19.5GW,总装机容量达到了169GW,其中海上风电增速更是达到了31.6%。
随着风电市场规模的不断扩大和成熟,风电润滑油脂行业需求规模也会同步增加。
不仅如此,全球在环保方面的加强对风电润滑油脂行业发展也产生了积极的推动作用。
作为环保产业链的重要环节,风电润滑油脂不仅要满足风力设备能耗小、清洁环保的特点,还要同时满足高负荷、长周期、恶劣环境下的使用要求。
为了满足市场的需求,企业将不断进行研发和技术升级,不断提高产品性能和品质,促使市场的更加健康发展。
此外,国家政策支持和产业竞争优势也是风电润滑油脂行业发展的重要因素。
作为可再生能源的代表,风能企业一直受到政策的支持和扶持,在资金、税收、出口等方面享受着国家的优惠政策,这为风电润滑油脂行业的发展创造了良好的政策和市场环境。
与此同时,行业内竞争也日臻激烈,优胜劣汰的竞争机制加速了风电润滑油脂行业的进步和发展。
总的来说,随着风电产业链的不断完善和国家政策的大力支持,风电润滑油脂行业发展前景广阔。
未来,随着技术和成本的不断降低,风电润滑油脂产品将会更加符合市场需求,为可持续发展打下更加坚实的基础。
2023年风电润滑油脂行业市场需求分析简介风电润滑油脂是为风电发电机组提供润滑和保护的专用油脂产品。
随着全球风电装机容量逐年增长,风电润滑油脂的需求也逐步增加。
本文将分析风电润滑油脂行业市场需求的现状、趋势及未来发展方向。
市场需求现状风电润滑油脂市场需求呈现逐年增长的态势。
根据市场报告统计数据表明,全球风电润滑油市场规模从2016年的18.2亿美元增长至2020年的24.5亿美元,年复合增长率达到了6.2%。
其中,亚太地区是风电润滑油脂需求量最大的地区,约占全球需求的40%。
随着中国、印度等国家在风电发电技术上的不断推进和政策扶持,预计亚太地区风电润滑油脂市场需求将继续保持较快的增长。
欧洲和北美地区是风电润滑油脂市场需求较为稳定的地区,占全球需求分别为25%和19%。
拉美和中东及非洲地区需求量较小,占比均不到10%。
市场需求趋势1.技术提升随着风电润滑油脂技术的不断提升,产品的机能性能也不断得到优化。
如近年推出的“低噪音润滑油”、“低温润滑油”等产品,已经成为一些新建风电场和重型风机的润滑产品标配。
2.政策支持全球各国都在为推进可再生能源的发展制定相关的政策和法规。
风电润滑油脂是风力发电的重要组成部分,各国政策的支持力度都会对其市场需求产生影响。
3.装备更新换代随着全球风电市场竞争的加剧,风电设备更新换代在加速进行。
许多老旧风电设备正在被更新或淘汰,新设备的安装速度也加快了对风电润滑油脂的需求。
未来发展趋势1.非常规润滑技术的发展风电润滑油脂在未来的发展中,非常规润滑技术的应用将成为趋势。
如绿色润滑油、自润滑材料的应用,将大大降低风力发电的运营成本和环境污染。
2.无锡化合物技术的应用无锡化合物技术是一种新型的润滑油添加剂技术,具有卓越的抗氧化性、极压性和防磨损性能。
其应用在风电润滑油脂中,将大地促进产品的机能性能和使用寿命。
3.绿色信号下的市场环境全球对绿色环保的追求越来越强烈,而风电润滑油脂作为关乎风力发电产品使用寿命和效率的重要组成部分,必将受到更多的绿色投资和政策支持。
探讨风电机组的润滑管理摘要:随着风电机组在役数量不断增多,风电润滑管理的重要性得以凸显,风电机组油品润滑管理的创新与优化对提升风电场中风电机组运行稳定性起到了决定性的作用。
借助网络化、系统化的运作管理,采用先进的润滑技术对油品选择、服役状态、设备参数等方面实现油品润滑管理的全面提升,为确保风电机组运行质量奠定基础。
关键词:风电机组;润滑油品选择;优化管理;0引言经济的高速发展离不开电力资源的合理使用,传统发电模式以燃煤为主,导致大量的空气污染与废气排放,作为改善气候条件的有效措施,风力发电能够有效利用风力资源,实现资源优化配置,得到了全世界的广泛关注。
研究表明,风力发电机组投用后2-4年为病害高发期,机械零部件磨损是最常见故障诱因,由此可见风电润滑技术的合理应用对提高风电机组使用寿命有重要意义。
风电机组的安全稳定运行离不开良好的润滑,润滑管理质量的提升为降低电力生产成本作出了突出贡献。
1风电机组润滑技术的现状风电润滑技术对风力发电机组而言不可或缺,是延长风电机组零部件使用寿命的必要措施。
风电轴承为风电机组的核心零件,也是润滑的关键部位,其型号、参数的合理选择对风电机组的正常运行至关重要。
现阶段,国际领先的风电配套轴承研发机构以德国RotheErde公司、FAG公司和瑞典SKF公司为主。
风电机组最常用的风电主轴轴承类型包括单支撑双列圆锥滚子轴承、双支撑单列圆锥滚子轴承、三排圆柱滚子轴承、双排调心轴承等,结合现有技术能力和实际需求,风电主轴轴承的最佳选择为双列圆锥滚子轴承。
专家学者的潜心研究下,室温条件下超润滑、高速超润滑技术在实验室取得了圆满成功。
20世纪80年代,广州机械院就开始了机械设备润滑、故障诊断、磨损状态检测领域的相关研究,润滑技术的不断提升为风电企业提供了强有力的技术支持,打破了风电润滑市场外资品牌的垄断地位。
现阶段,我国风电场规模最大,发展速度最快,也是风电润滑领域的主要消费者。
2风电机组的润滑管理分析基于风电机组结构、工况、易损设备故障类型,参考风机制造商运行手册、监督工作经验,确定了风力发电场风电机组设备润滑技术的主要工艺指标。
2023年风电润滑脂行业市场分析现状风电润滑脂是一种特殊的润滑剂,用于风力发电机组的轴承和齿轮等部位的润滑。
随着全球对可再生能源的需求增加,风力发电已成为一种重要的能源来源,因此风电润滑脂行业市场也呈现出快速发展的态势。
目前,全球风电润滑脂市场规模不断扩大,市场竞争越来越激烈。
据统计数据显示,2019年全球风电润滑脂市场规模达到了2.5亿美元,预计到2027年将达到4.5亿美元。
中国是全球最大的风电市场,也是风电润滑脂市场最大的消费国之一。
根据中国知网公布的数据,2019年,中国风电润滑脂市场规模达到了约1.2亿美元,预计到2027年将超过2亿美元。
风电润滑脂市场主要受益于以下几个因素:1. 风力发电规模的增加:全球对可再生能源的需求不断增加,尤其是风力发电的规模迅速扩大。
根据国际可再生能源机构的数据,2019年全球新增的风力发电装机容量为60.4GW,总装机容量达到了651GW。
随着风力发电规模的增加,对风电润滑脂的需求也在增加。
2. 技术进步的推动:随着风力发电技术的不断进步,风力发电机组的工作条件也越来越苛刻。
风力发电机组需要在极端的气候条件下运行,对润滑脂的性能要求也越来越高。
因此,风电润滑脂行业必须不断推进技术创新,提升产品的稳定性、耐高温性、低摩擦系数等性能。
3. 环境保护政策的支持:随着环境保护意识的提高,各国政府都在大力推动可再生能源的发展。
为了减少对环境的不良影响,风电润滑脂行业也必须不断研发更环保的产品。
例如,采用生物润滑脂代替传统矿物润滑脂,减少对环境的污染。
然而,风电润滑脂行业市场也面临一些挑战:1. 市场竞争激烈:随着市场的扩大,越来越多的企业涌入风电润滑脂市场,导致市场竞争加剧。
一些大型石化企业也开始进军风电润滑脂市场,与传统润滑脂企业展开激烈竞争。
2. 技术门槛高:风电润滑脂的研发和生产需要高端的技术和设备支持,投入成本较高。
这对一些小型企业来说是一个挑战,影响了它们的市场竞争力。
风电技术的发展现状与未来发展趋势展望近年来,由于各种原因,包括环境保护、能源安全和可持续发展等,风电技术受到了广泛的关注和推广。
作为一种清洁、可再生的能源形式,风能具有巨大的潜力和优势。
风电技术的发展在世界范围内存在着巨大的差异。
一方面,发达国家在风电技术研发上积累了丰富的经验,不断突破技术瓶颈,提高了风力发电设备的效率和可靠性。
另一方面,发展中国家则面临着技术和资金等方面的限制,限制了其风电行业的发展速度和规模。
在发达国家,风电技术已经进入了成熟期,取得了显著的成就。
风力发电设备的功率越来越大,风轮的直径和高度也在不断增加。
同时,通过改进设计和优化系统配置,风力发电设备的装机容量和利用率得到了大幅提升。
目前,一些先进的风力发电设备已经能够实现高效低噪音的运行,并具备良好的环境适应性。
然而,值得注意的是,风电技术仍然面临一些挑战。
首先,风能资源的分布不均匀,限制了风电项目的布局和发展。
其次,风力发电设备的制造成本较高,导致风电发电的电价相对较高。
此外,风力发电设备的可靠性和稳定性仍然需要进一步提高,以应对极端天气等不利因素的影响。
随着科技的不断进步和风能产业的迅猛发展,风电技术有望迎来更加广阔的发展前景。
首先,新一代的风力发电设备不断涌现,如垂直轴风力发电机、大型风能储存系统等,这些新技术有望进一步提高风力发电设备的效率和可靠性。
其次,风力发电技术正在向深海、高山等特殊环境领域拓展,为风能开发提供了更广阔的空间。
此外,风电技术与其他能源技术的综合利用也成为未来发展的重要方向,如与太阳能光伏技术的结合、海洋能和储能技术的应用等。
未来,风电技术的发展趋势将呈现多元化和差异化。
发达国家将继续加大对风电技术的研究和发展投入,进一步提高风力发电设备的效率和可靠性。
同时,发展中国家将借鉴发达国家的经验,加强技术引进和人才培养,加快风电产业的发展步伐。
此外,政府部门应加强政策支持和市场化机制的建设,为风电技术的发展创造良好的环境和条件。
风电密封件的润滑技术与润滑剂选择研究随着全球对可再生能源的关注度不断提高,风能作为清洁能源之一正逐渐成为替代传统能源的重要选择。
而风力发电机是风能发电的核心设备,其正常运行对于保障风电场的电能输出至关重要。
风力发电机的密封件作为关键部件之一,其工作稳定性和寿命直接影响整个系统的效率与维护成本。
因此,研究风电密封件的润滑技术和润滑剂的选择问题成为迫切需要解决的问题。
润滑技术在风电密封件中的重要性不言而喻。
首先,润滑技术可以减少密封件之间的摩擦和磨损,从而延长密封件的使用寿命。
其次,润滑技术还可以降低密封件的运行温度,提高密封性能,减少能源损耗。
最后,润滑技术还可以防止密封件的泄漏,确保风力发电机正常运行。
因此,研究风电密封件的润滑技术是提高风力发电机可靠性和经济性的关键。
在风电密封件润滑技术研究中,润滑剂的选择是一个重要的方面。
润滑剂的选择应考虑以下几个因素:工作温度、工作压力、密封材料、安全性要求等。
首先,润滑剂应具有良好的耐温性能,能够在高温环境下保持稳定的润滑性能。
其次,润滑剂应具有良好的抗压性能,能够承受风力发电机高压工况下的润滑需求。
此外,润滑剂应与密封材料相容,不会对密封材料产生腐蚀或损害。
最后,润滑剂应满足安全性要求,能够长期稳定运行,不会对环境造成污染。
石蜡润滑剂是一种常用的风电密封件润滑剂。
石蜡润滑剂具有良好的耐高温性能和抗压性能,适用于不同工作温度和工作压力下的润滑需求。
此外,石蜡润滑剂与常用的密封材料相容性好,不会对密封件产生不良影响。
石蜡润滑剂具有较长的使用寿命和良好的稳定性,可以减少润滑剂的更换频率和维护成本。
但需要注意的是,石蜡润滑剂存在一定的毒性和可燃性,使用时需要注意防火防爆。
除了石蜡润滑剂,聚四氟乙烯(PTFE)润滑剂也是常用的风电密封件润滑剂之一。
聚四氟乙烯润滑剂具有良好的耐高温性能和抗压性能,能够在极端工况下保持稳定的润滑特性。
聚四氟乙烯润滑剂与密封材料相容性好,不会对密封件产生负面影响。
2023年风电润滑油脂行业市场研究报告风电润滑油脂行业市场研究报告一、行业概述风电发电是目前全球可再生能源发电的主要手段之一,也是未来能源的重要组成部分。
然而,风电设备的运行维护面临着诸多挑战,其中之一就是风电润滑油脂的使用。
风电润滑油脂是指在风电设备中起到润滑、密封和防腐等作用的润滑剂。
它的质量和使用情况直接影响风电设备的寿命和运行效率。
二、市场规模随着全球风电装机容量的不断增加,风电润滑油脂行业也在迅速发展。
根据市场研究数据,2019年全球风电润滑油脂市场规模约为50亿美元,预计到2025年将达到80亿美元,年复合增长率为7.5%。
其中,半合成润滑油脂占据市场主导地位,其次是全合成润滑油脂和矿物质润滑油脂。
三、市场驱动力1.全球风能发展推动风电润滑油脂行业需求的增长。
根据国际能源署的数据,到2030年,全球风电装机容量将达到2000GW以上。
这将带动风电设备的需求增加,从而推动风电润滑油脂行业的发展。
2.技术进步和经验积累推动风电润滑油脂质量的提升。
随着风电润滑油脂生产技术的不断进步,新型润滑油脂的研发和应用逐渐增多,使用寿命更长、性能更稳定的产品逐渐替代了传统产品。
3.环境保护意识的增强推动低污染、可再生的润滑油脂市场需求的增长。
随着可再生能源的发展,对环境保护的要求也越来越高。
采用低污染、可再生的润滑油脂可以减少环境污染,符合社会的可持续发展需求。
四、市场竞争格局风电润滑油脂市场竞争激烈,主要的竞争者包括壳牌、埃索、瑞银、美孚等国际大型石油化工企业,以及中国的明煤、塔吉特、万方等本土企业。
这些企业通过不断创新产品、提高产品质量和服务水平来争夺市场份额。
另外,合作与合资也是行业发展的趋势,通过与风电设备制造商合作,润滑油脂生产企业可以更好地了解市场需求,提供更符合需求的产品和解决方案。
五、市场前景随着风电产业的快速发展,风电润滑油脂市场前景看好。
尽管面临着技术更新和环境保护的挑战,但新型润滑油脂产品的不断推出和研究成果的应用将为行业带来新的机遇。
风电机组润滑油性能的研究与应用【简介】风电机组作为风能利用的一种形式,在未来世界能源结构中将发挥重要作用。
风电机组的正常运转离不开各种润滑油的应用。
本文将就风电机组润滑油性能进行探讨和研究,分别从三个方面来进行阐述。
【性能分析】风电机组润滑油作为一种特殊用途的润滑油,需要满足一定的性能指标才能确保机组的正常运转。
下面针对几个主要指标进行分析。
1.粘度润滑油的粘度是影响摩擦阻力、润滑膜厚度和剪切应力等关键参数,其在风电机组中的作用尤为突出。
在运转过程中,风电机组会产生不同的温度和压力,因此特定的粘度值可以保持油膜厚度并有效减少摩擦。
因此,粘度在风电机组润滑油性能中具有重要意义。
2.极压性风电机组通常在极端的环境下工作,润滑油需要具有出色的极压性,才能保证机组零件间的运转顺畅,减少磨损。
在进行润滑油选择时,极压性要列为首位考虑。
3.抗氧化性随着使用时间的增加,润滑油衰老,严重的话甚至存在热氧化的问题,对机组运转产生极大的危害。
抗氧化性好的润滑油可以更好地抵御高温等因素的影响,延长润滑油更换周期。
4.低温流动性不同地区的环境条件不同,一些地方的环境温度较低,因此对润滑油低温流动性要求也较高。
在低温环境下,润滑油的初始粘度会增加,如果低温冬季不能达到冷启动要求,会对风机发电效果以及机组整体寿命产生负面影响。
【性能应用】风电机组润滑油的性能对风电机组运转产生重要的影响,因此正确有效选择和应用润滑油也是保障机组顺畅运转的重要手段。
1.不同机组不同润滑油在润滑油选型上,不同风电机组需要选择的润滑油也不同。
因为不同型号的风电机组在使用过程中产生的压力、温度、转速等也存在差异,润滑油的性能指标也有所不同。
在润滑油使用上,应有针对性的选择和应用。
2.注重润滑油的保养和周期更换润滑油不是一种使用后就可以永久使用的物质,长期未更换会产生极大的危害。
不同的机组衰老周期都不同,因此避免长期长时间不更换润滑油,能更好地保障机组工作稳定性和寿命。
风电润滑技术研究现状及展望作者:姚林晓贾梦丽上官林建来源:《河南科技》2018年第29期摘要:风能是可持续的清洁能源,风力发电是风能最直接的应用。
风力发电机组最主要的故障来源于磨损,风电润滑技术逐渐成为风电设备研究热点。
本文介绍了风电润滑技术的国内外研究现状,通过阐述风电主轴轴承的三种润滑方式和风电密封技术,提出了风电运维方案及未来的发展方向。
关键词:风电技术;轴承润滑;密封技术;风电运维中图分类号:TH17 文献标识码:A 文章编号:1003-5168(2018)29-0139-03Abstract: Wind energy is a sustainable clean energy source, and wind power is the most direct application of wind energy.The main fault of wind turbines comes from wear and tear, and wind power lubrication technology has gradually become a research hotspot for researchers. This paper introduced the domestic and international research status of wind power lubrication technology, and focused on the three lubrication methods and wind power sealing technology of wind power main shaft bearings, put forward the wind power operation and maintenance plan, and looked forward to the future development direction.Keywords: wind power technology;bearing lubrication;sealing technology;wind power operation and maintenance随着环境污染和温室气体排放日益严重,风力发电作为有效减缓气候变化、大规模利用风能最经济的方式,得到了世界各国相关人士的高度关注。
据统计,风力发电机组在投产后的2~4年是故障高发期,其中80%的机器零件失效归因于磨损,因此,风电润滑技术的研究和发展显得尤为重要。
良好的润滑是风电机组安全稳定运行的保障,同时也是降低电力成本的保证。
1 国内外研究现状欧洲风能协会分析指出,风能领域的最新产品和先进技术主要出现在荷兰、丹麦、西班牙、德国、美国和瑞典等国家[1]。
风电行业在我国“十三五”规划、十九大报告提出要建立绿色低碳循环发展的经济体系,构建清洁低碳、安全高效的能源体系等国家政策的支持下也在不断发展。
风电润滑技术是延长风电机组寿命的关键技术。
作为风电机组最主要的润滑对象,风电轴承本身的选择也很重要。
目前,国外领先的风电配套轴承研发机构主要有:瑞典SKF公司、德国RotheErde公司和FAG公司等[2]。
国内外常用的风电主轴轴承主要有双排調心轴承、三排圆柱滚子轴承、单支撑双列圆锥滚子轴承和双支撑单列圆锥滚子轴承等。
其中,双列圆锥滚子轴承是风电主轴轴承最理想的选择[1]。
荷兰科学家J.Frenken早在2004年就已经在实验上首次证实了超润滑的存在。
经过数十年的发展,室温条件下的从微米到厘米尺度的超润滑和微米尺度的高速超润滑在实验上已经实现[3]。
在我国,广州机械院早在20世纪80年代初期就已经开始了机械设备润滑、磨损状态检测以及故障诊断技术应用方面的研究。
目前,这些技术已经较为成熟,为国内众多风电企业提供了有力的技术支持[4]。
风电润滑市场不再只依赖于外资润滑品牌,目前我国已经成为全球风力发电规模最大、增长最快的市场。
2 风电润滑技术研究风电机组的一般润滑点包括主增速齿轮箱、偏航系统开式齿轮、偏航回转支撑轴承、变浆回转支撑轴承、主轴轴承、发电机轴承等润滑部位。
风力发电机组齿轮箱的润滑大部分采用油润滑,而风机主轴、偏航系统、变桨系统及发电机等重要部件的各轴承、齿轮的润滑多采用脂润滑。
正是由于主轴轴承同时承受径向载荷和轴向载荷,对润滑脂的抗重载、抗剪切能力要求会更高,考虑到风电机组工作环境恶劣,南北方冬夏温差大,同时还要求润滑脂应具有良好的黏度性能,以保证主轴轴承工作时润滑脂的高温使用性能和低温启动性能。
本文通过介绍主轴润滑方式和密封方式以了解国内外风电机组主轴轴承的润滑技术研究现状。
风电主轴承润滑脂特性见图1。
2.1 主轴轴承润滑方式主轴轴承是风电机组核心部件的支撑,同时承受着径向载荷和轴向载荷,在运行过程中出现摩擦磨损的概率较大,因此,该部位的有效润滑是风电机组稳定运行的关键。
正确的润滑方式能降低风电机组的故障率,延长其使用寿命。
目前,主轴润滑的主要润滑方式有集中润滑、油雾润滑和油气润滑。
风电机组的集中润滑系统已由早期的递进式分配器结构发展为单线式分配器结构,单线式分配器结构为全并联式结构,即使有单个润滑点管道阻塞,也不会影响其他润滑点正常工作。
其可通过监控系统快速有效地检查润滑部位的润滑状态,并且可以根据各润滑点的实际工况需要,单独调整每个润滑点的供油量,保证各润滑点准确润滑,不仅提高了润滑系统的可靠性,而且检修方便。
集中润滑系统解决了人工注油难度大、效率低、维护难的问题。
油雾润滑是利用气液两相流体混合形成的雾状射流喷射到润滑区,通过形成的气液两相膜隔开相对运动的表面,起到有效的润滑作用。
由于气流速度很高,液体速度低,两者相遇后液体在强烈的撞击下破碎成雾状的液滴,油雾随压缩空气到达所有需要润滑的部位,能实现良好的均匀润滑。
油雾润滑不仅降低了润滑油的消耗量,在气压的作用下也可以起到良好的密封作用。
与此同时,压缩空气顺便带走了摩擦热,降低了工作温度。
因此,油雾润滑是润滑技术的一大进步,大大提高了润滑效果,降低了润滑成本。
油气润滑是利用可控的分配器使气液两相流体按一定比例混合,应用定量活塞式分配器,每隔一定时间将微量的润滑油送至压缩空气的管路中,并连续稳定地输送到润滑区,实现定时定量有效的润滑。
滚动轴承采用油气润滑时,在高温高速等各种恶劣工况下都能保证其充分润滑。
油气润滑不仅具有油雾润滑的所有优点,而且油液不需要雾化,因此,油气润滑系统就能输送各种黏度的润滑油,应用范围更广泛。
也正是由于油液没有被雾化,所以排放出来的气体对环境没有污染,而且压缩空气可以冷却、密封轴承。
可见,油气润滑是一种更为理想的新型绿色润滑技术。
青岛理工大学刘牧原的团队设计了一种新型导流式油气润滑喷嘴,该导流式喷嘴将细纤维丝作为导流体引导润滑油滴的流动[5]。
与普通针形喷嘴对比,新型导流式油气润滑喷嘴有射流横截面积更小、油滴分布更均匀、出口气流速度更快、穿透轴承气障的能力更强、空气利用率更高等优点。
2.2 润滑密封技术风机轴承一般采用迷宫密封、填料密封和骨架油封的密封形式。
但这些密封并不完全可靠。
目前,有专利在一些场合解决了泄漏问题。
例如:日本世晃产业株式会社提出的一种罗茨鼓风机的油密封装置,解决了驱动室内的润滑油泄漏问题;沈阳鼓风机通风设备有限责任公司提出的稀油润滑轴承箱的密封组件,解决了大尺寸轴承箱润滑油外泄的问题等[6]。
目前,风电机组依然面临着润滑系统易堵、轴承内腔易堵、轴承密封易泄漏的问题。
为了改善风电机组的密封状况,风电主轴承需要具备以下密封特性:低摩擦、防污染、低磨损、适合较宽的温度范围和转速范围,且与润滑脂兼容。
轴的位移或挠曲会导致在密封及其运行表面上接触应力降低、密封缝隙和漏脂的风险,因此合适的密封尺寸非常重要。
此外,风电机组还采用主动式废油收集系统,让油脂流动起来,避免废旧油脂在轴承腔内沉积皂化,涨破轴封而漏油。
3 风电运维润滑系统的维护是风电机组定维工作的重点。
风电机组的寿命主要受风速、风向、温度、湿度、地理位置等物理因素的影响,润滑系统应能依据主轴转速或转数对主轴轴承注油周期和注油量自动调节,可有效节约油脂,避免产生过润滑。
目前,风电机组运维主要由开发商、主机制造商、专业运维服务商和零散队伍四个团队来完成。
风电运维相关岗位较多,从事人员较多,所以,风电润滑的优化管理应主要从人员管理上着手,对每位相关岗位的工作人员进行专业的技术培训,并定期考核,以保证从每一个细节上提供专业的服务。
风电运维还应从运行角度,定期巡视巡检;在操作规程上,细化操作规范,提高规范的可操作性;进行定期的油脂化验;合理安装风机监测系统,将润滑系统监控、振动监控与主控系统中温度的监控有效结合,实现风电机组从定检定维到按照需要有针对地维护。
通过智能化控制和判断,提高风电机组运行的稳定性和可靠性,降低运维成本,有效提高风场维护工作的效果,延长风电机组使用寿命。
4 展望风电润滑技术的不断突破必将使风电行业的发展迈上新的台阶。
相关研究表明,纳米润滑材料是一种具有高扩散性、熔点低、比表面积大等特性的新型润滑材料,研发新型的风电设备可以在润滑油中添加纳米润滑材料,以提高润滑性能和承载能力。
纳米技术与分子技术的结合有希望实现“超润滑”。
我国风力资源极为丰富,有了国家的重视和政策的支持,作为主要可再生能源的风力发电行业,也必将有广阔的发展前景。
研制高可靠性、高效率、适用于我国国情的风电润滑技术是目前的研究重点。
5 结语风电润滑主要从润滑脂性能、润滑方式、密封技术和风电运维四个方面开展工作,实现润滑技术的突破。
风电润滑技术正朝着高效率、长寿命、低成本、绿色无污染的方向发展。
只有不断提高润滑质量和润滑效率,才能满足风电润滑市场的大规模需要。
参考文献:[1]吴仲理,严循进,卢仕维.风电技术的发展现状及应用[J].产业与科技论坛,2015(24):60,62.[2]王亚彪.兆瓦级风机双列圆锥滚子主轴轴承摩擦性能研究[D].大连:大连理工大学,2016.[3]Dienwiebel M,Verhoeven G S,Pradeep N,et al. Superlubricity of Graphite[J].Physical Review Letters,2004(12):126101.[4]陳闽杰,钟龙风,贺石中.风电机组的润滑磨损状态监测与视情维护[C]//全国青年摩擦学与表面工程学术会议.2011.[5]刘牧原,郭峰,焦一航,等.一种新型导流式油气润滑喷嘴[J].中国工程机械,2018(6):1284-1288.[6]侯红梅.风机润滑技术现状及发展趋势[J].动力传动与控制,2015(9):35-38.。