[發明專利]一種風機機艙散熱系統及方法

在審

• 申請號: 201911129401.6
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN110761959A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 王晨;王劍釗;童彤;任鑫;王恩民;楊曉峰;王華;趙鵬程
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F03D80/60
• 分類號: F03D80/60;F03D80/80;F03D17/00
• 代理公司: 61200 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 孟大帥

本發明公開的一種風機機艙散熱系統及方法，屬于風電運維技術領域。由進風孔進入的空氣螺旋加速上升至機艙內部后由出風孔排出，流經機艙時將熱量帶出，這種通過加大機艙內外的空氣流通量及提高空氣流通速度的方式，以低廉的成本，快速有效的降低機艙內溫度，同時可以防止機艙內的油煙污染冷卻器的翅道。該系統安全可靠、自動化程度高，減少了人工成本、降低了運行費用，提升現有風機的散熱能力。結構設計合理，能夠有效提升現有風機的散熱能力，提高了風機運行的安全性和穩定性。

技術領域

本發明屬于風電運維技術領域，具體涉及一種風機機艙散熱系統及方法。

背景技術

隨著風電的快速發展，風電裝機容量不斷增大，風電在電網中的比重越來越高。因此，對于風電機組的安全可靠運行要求越來越高。當前，隨著風電運維隊伍的建設，人員業務技能的提升，風機常見故障幾乎可控在控，故障消缺率基本可以達到百分之百。然而，風機塔筒內的設備有變頻器、控制柜、干式變壓器等大型設備，這些設備擺放相對集中，連續運行時會產生高溫，加之夏季高溫，風機機械設計及工藝缺陷，致使雖然平臺留有通風孔，但通風不暢產生的高溫不能及時排出，風機塔筒和機艙溫度偏高，直接導致高溫聚集設備及感溫元件溫度升高、發熱報警，造成保護動作、設備被迫停止運行，造成了電量損失和電網沖擊。

經研究發現隨著機艙溫度的升高，最明顯的結果是會嚴重影響到齒輪箱的潤滑油溫，齒輪箱油溫過高的故障的危害：1.限負荷時間逐年增加，油溫≥75℃，風機限功率運行，≥80℃導致風機停機；2.發熱量增加→潤滑特性惡化→磨損加劇，傳動效率下降，齒面偏載。風機對環境適應能力變差；3.平均使用溫度每提高十度，齒輪油使用年限減少一半；油溫高→加劇油品氧化→粘溫特性變化→潤滑特性惡化；4.影響機艙整體通風能力，機艙溫度明顯高于環境溫度，元器件加速老化，電氣故障頻發。上述齒輪箱油溫高溫和其它設備的高溫產生的故障，給風場的日常運維帶來了諸多挑戰。

發明內容

為了解決上述現有問題，本發明的目的在于提供一種風機機艙散熱系統及方法，結構設計合理，能夠有效提升現有風機的散熱能力，自動化程度高，減少了人工成本、降低了運行費用，提高了風機運行的安全性和穩定性。

本發明通過以下技術方案來實現：

本發明公開了一種風機機艙散熱系統，包括測溫裝置、頂部通風機構、底部通風機構、空氣導流板和控制系統；

測溫裝置和頂部通風機構設在機艙內，機艙外殼上設有出風孔，頂部通風機構與出風孔連接；底部通風機構設在塔筒內，塔筒壁上設有進風孔，底部通風機構與進風孔連接；空氣導流板設在塔筒內壁并沿塔筒內壁螺旋上升；

測溫裝置、頂部通風機構和底部通風機構分別與控制系統連接。

優選地，頂部通風機構包括出風管、變頻風扇和調節閥，出風管的一端與出風孔連接，另一端開口朝向機艙內部，變頻風扇和調節閥設在出風管上，變頻風扇和調節閥分別與控制系統連接；底部通風機構包括開關閥和進風管，進風管的一端與進風孔連接，另一端朝向機艙，開關閥設在進風管上。

進一步優選地，進風管為漸擴的喇叭口。

進一步優選地，進風孔設在塔筒底部。

進一步優選地，出風孔設在熱量集中區域。

進一步優選地，出風孔設在機艙外殼底部。

進一步優選地，測溫裝置設在機艙頂部。

本發明公開了采用上述的風機機艙散熱系統進行風機機艙散熱的方法，包括：

在風機運行時，測溫裝置對機艙內部的實時溫度進行監測，并將溫度數值發送至控制系統，控制系統預設有若干等級的溫度警戒閾值，并預設有與各等級溫度警戒閾值對應的變頻風扇轉速和調節閥的開度；