[實用新型]集中式風力發電機組液冷系統

有效

• 申請號: 201320419327.3
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN203452980U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 張寶劍
• 申請（專利權）人: 內蒙古久和能源科技有限公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00;F16H57/04
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

技術領域

本實用新型屬于風力發電機組冷卻技術領域，特別涉及集中式風力發電機組液冷系統。

背景技術

在MW級非直驅型風力發電機組中，至少有三個大功率能量轉換設備，即齒輪箱、發電機和變流器，這三個設備在能量轉換過程中必然會產生一定比例的能量損失，這些損失的能量會以熱量的形式散發出來。當機組滿發時，三個能量轉換設備各自的散熱功率都會達到幾十kW甚至上百kW，均需要專門配備冷卻系統。對于這三個設備的冷卻方式，現行大多數機組采用如下方法：

1），對于齒輪箱采用直接風冷，即在齒輪箱的油循環系統上配置一臺風冷散熱器。在齒輪箱工作時，當齒輪油溫度升高達到某一溫度值時，自動開啟散熱器上的強制冷卻風扇，外界空氣在風扇的作用下流動經過散熱器，散熱器內部的齒輪油被冷卻，散熱器外側的空氣溫度升高后被排放到機艙罩之外。

2），對于風力發電機，常見的有兩種冷卻方式，第一種是直接風冷，即在發電機上配置一個風冷裝置，使用空氣-空氣的熱交換方式把發電機的發熱量排出機艙之外；另一種方式則是使用液冷方式，先用冷卻液來冷卻風力發電機內的熱空氣，再用外界的冷空氣來冷卻被加熱的冷卻液。前者需要一個面積非常大的風冷裝置；后者則需要一套單獨的液體冷卻系統，包含加壓泵、管路、傳感器、散熱器等一系列輔件。

3），對于變流器，在MW級非直驅型風力發電機組中，變流器大多采用液冷的方式，這就需要一套和發電機一樣單獨的液體冷卻系統。

綜上所述，每一套單獨的液體冷卻系統都需要至少一臺加壓泵、一個散熱器、一組傳感器、閥塊、若干橡膠軟管和管接頭，對于現在許多機組來說，發電機和變流器都采用單獨液冷方式，這不但增加了機組的造價成本，也增加了潛在故障點。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提出集中式風力發電機組液冷系統。本實用新型降低了風力發電機組在設備冷卻方面的成本；同時也減少了潛在故障點，提高了風力發電機組的運行穩定性。

為實現上述技術目的，本實用新型采用如下技術方案予以實現。

集中式風力發電機組液冷系統包括：風力發電機組齒輪箱、動力泵、第一散熱器、第一過濾器、安裝在風力發電機上的第一液冷管和管路；所述風力發電機組齒輪箱、動力泵、第一散熱器、第一過濾器和第一液冷管通過管路依次連接形成循環回路。

本實用新型的特點和進一步改進在于：

所述風力發電機組齒輪箱內部存儲有齒輪油，用于將齒輪油輸出至管路中；所述動力泵用于提供齒輪油循環動力，并用于將管路中的齒輪油輸出至第一散熱器中；所述第一散熱器用于對流入其中的齒輪油進行降溫，并用于通過管路將齒輪油輸出至第一過濾器中；所述第一過濾器用于對齒輪油進行過濾，并用于通過管路將齒輪油輸出至第一液冷管中；所述第一液冷管用于通過齒輪油對風力發電機進行降溫，并用于通過管路將齒輪油輸出。

所述集中式風力發電機組液冷系統還包括：第二散熱器、第二過濾器以及安裝在風力發電機組變流器上的第二液冷管；所述風力發電機組齒輪箱、動力泵、第一散熱器、第一過濾器、第一液冷管、第二散熱器、第二過濾器和第二液冷管通過管路依次連接形成循環回路。

所述第一液冷管用于通過齒輪油對風力發電機進行降溫，并用于通過管路將齒輪油輸出至第二散熱器中；所述第二散熱器用于對流入其中的齒輪油進行降溫，并用于通過管路將齒輪油輸出至第二過濾器中；所述第二過濾器用于對齒輪油進行過濾，并用于通過管路將齒輪油輸出至第二液冷管中；所述第二液冷管用于通過齒輪油對風力發電機組變流器進行降溫，并用于通過管路將齒輪油輸出至風力發電機組齒輪箱中。

所述第一散熱器為風冷散熱器。

所述第一過濾器的過濾精度為200～400μm。

所述第一液冷管為銅材質或鋁材質的翅片管。

所述第二散熱器為風冷散熱器。

所述第二過濾器的過濾精度為200～400μm。

所述第二液冷管為不銹鋼管。

本實用新型的有益效果為：本實用新型應用于風力發電機組的冷卻時，可以去掉給發電機和變流器專門配置的液冷系統，利用齒輪油作為冷卻介質，也不需要購買專門的低溫冷卻液，大幅度降低了機組在設備冷卻方面的成本；同時也減少了故障點，大大提高了機組的運行穩定性。

附圖說明

圖1為本實用新型的集中式風力發電機組液冷系統的第一示意圖；

圖2為本實用新型的集中式風力發電機組液冷系統的第二示意圖。

具體實施方式