[發明專利]風力發電機組冷卻與消防綜合自動化系統

在審

• 申請號: 201410362072.0
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104153951A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 張鵬;哈偉;周兵;張芳
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團公司
• 主分類號: F03D11/00
• 分類號: F03D11/00;A62C3/16
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 成鋼

技術領域

本發明涉及風力發電領域，具體是風力發電機組的冷卻與消防系統。?

背景技術

為了更好的利用風資源，提高發電效益，風力發電機組的單機容量越做越大，其產熱量也隨之提高，對散熱系統提出了更高的要求。另外風力發電機組運行時產生的熱量集中在一些關鍵部件，加大了火災隱患，且風電場多建于野外地區，機艙離地距離高，對消防系統也提出了更高的要求。?

目前風力發電機組的冷卻系統多用強制風冷，消防系統多用氣體滅火和細水霧液體滅火，兩套系統相互獨立。強制風冷的冷卻效果一般，適用于低海拔小容量的陸上風機。對于高海拔陸上風機，由于空氣密度較低，強制風冷的冷卻效果會大大降低。對于高濕度、高鹽霧的海上風機，強制風冷易引起風機內部機械、電氣設備的腐蝕。相變制冷與強制風冷相比具有較高的冷卻效率和密封性，適合復雜環境下的大容量風力發電機組。氣體滅火一般采用二氧化碳、七氟丙烷、氮氣或其它惰性氣體作為滅火劑，無殘留物，無污染。細水霧液體滅火采用特殊噴嘴通過高壓噴水產生的水微粒滅火，無殘留物，無污染。氣體滅火對滅火劑的要求和相變制冷對制冷劑的要求相似，兩者可以采用同種試劑，并結合在一起，提高效率。?

發明內容

本發明為解決復雜環境下的大型風力發電機組的散熱和消防問題，設計了一種高效的冷卻與消防系統。?

一種風力發電機組冷卻與消防綜合自動化系統，其循環冷卻回路由壓縮機、冷凝器、干燥過濾器、第一止回閥、高壓儲罐、節流閥、冷卻回路閘閥和蒸發器構成；在齒輪箱、發電機和變流器各安裝一套蒸發器；其消防管道連接高壓儲罐和消防閘閥，高壓儲罐和消防閘閥均分別通向齒輪箱、發電機和變流器；壓縮機入口設置第二止回閥和試劑補給支路閘閥，齒輪箱、發電機和變流器各設置一套溫度傳感器和火災探測器，信號都接入控制器，控制器輸出信號控制壓縮機的運行，驅動冷卻回路閘閥、消防閘閥及火災報警器的開關或開度。?

上述的高壓儲罐上設置壓力表。上述的控制器控制冷卻回路閘閥的開合，可以單獨冷卻齒輪箱、發電機和變頻器，或同時冷卻上述三個部件。?

上述的控制器控制消防閘閥的開合，可以對齒輪箱、發電機和變頻器進行單獨或同時滅火。?

本發明有如下有益效果：?

本發明的有益之處是將冷卻與消防結合為一體，制冷劑與滅火劑共用一種試劑，可以互為補充，提高了整體的性能和可靠性。冷卻為消防提供信息，如溫度急劇升高、循環冷卻無法降低溫度等，使消防可以提前發現火災隱患，啟動滅火動作，提高了風力發電機組的安全性。相變冷卻相比強制風冷，單位制冷效率高的多。同時制冷劑在回路中循環利用，基本沒有損耗，不會給維護帶來困難。通過控制冷卻回路閘閥的開合改變制冷劑循環路徑，對齒輪箱、發電機和變頻器進行單獨冷卻或者同時冷卻。通過控制消防閘閥的開合改變消防管道路徑，對齒輪箱、發電機和變頻器進行單獨或者同時滅火。根據溫度傳感器的信號判斷各部件的冷卻量需求，控制節流閥及各冷卻回路閘閥的開度，調節各蒸發器的制冷劑流量，提高冷卻效率。根據壓力表的信號判斷系統試劑量，試劑不足時可以通過補給支路外接試劑儲存容器，利用壓縮機動力將試劑補充到系統中。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。?

圖1是本發明的結構示意圖。?

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施方式做進一步的說明。?

參見圖1，一種風力發電機組冷卻與消防綜合自動化系統，其循環冷卻回路由壓縮機1、冷凝器2、干燥過濾器3、第一止回閥4、高壓儲罐5、節流閥7、冷卻回路閘閥8和蒸發器9構成；在齒輪箱、發電機和變流器各安裝一套蒸發器；其消防管道連接高壓儲罐5和消防閘閥10，高壓儲罐和消防閘閥均分別通向齒輪箱、發電機和變流器；壓縮機1入口設置第二止回閥15和試劑補給支路閘閥16，齒輪箱、發電機和變流器各設置一套溫度傳感器11和火災探測器12，信號都接入控制器14，控制器輸出信號控制壓縮機1的運行，驅動冷卻回路閘閥8、消防閘閥10及火災報警器13的開關或開度。所述的高壓儲罐上設置壓力表6。?

所述的系統采用同種試劑作為制冷劑和滅火劑，在需要時制冷劑可以用作滅火劑，滅火劑也可以用作制冷劑。?