一种风力发电机组的齿轮箱冷却、散热系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种风力发电机组的齿轮箱冷却、散热系统，包括：齿轮箱与所述齿轮箱相连的油泵单元与油泵单元相连的串联设置的第一冷却器单元、第二冷却器单元，其中所述的第一冷却器单元、第二冷却器单元均包括一冷却散热器和一冷却风扇，齿轮油经油泵供出后首先进入第一油冷散热器散热降温，经第一油冷散热器散热降温后的油再进入第二油冷散热器进行第二次散热降温，将油温控制在65摄氏度以下。

Gear box cooling and cooling system of wind power generator set

Gearbox cooling, cooling system, the utility model relates to a wind turbine gear box is connected with the gear box of the pump unit is connected with the pump unit arranged in series second, the first cooler unit cooler unit, wherein the first cooler unit, second cooler unit comprises a cooling radiator and a cooling fan, gear oil pump for the after first entering the first oil cooler cooling cooling, the first oil cooling radiator cooling oil enters a second oil cooler second cooling, the temperature controlled at 65 degrees celsius.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种风力发电机组的齿轮箱冷却、散热系统。
技术介绍
风力发电机组的齿轮箱主轴的前端法兰与风轮相连，风作用到叶片上驱动风轮旋转，从而主轴带动后面的增速机构开始运转，这样齿轮箱就把风轮所吸收的低转速、大扭矩的机械能转化成高转速、小扭矩的机械能传递到齿轮箱的输出轴上。齿轮箱的输出轴通过弹性联轴器与电机轴相连，驱动发电机的转子旋转，将能量输入给发电机。发电机将输入的动能转化成电能并输送到电网。现有技术中，风力发电机组的齿轮箱冷却、散热系统技术成熟度较低，产品设计缺陷大，制造精度差，故障率高。风机自投产以来，每到夏季，因外部环境气温较高，风机在额定功率输出时齿轮箱油温出现过高问题。现技术中机组仅配置一套油冷散热系统，散热能力不能满足长时间额定功率运行的要求，造成齿轮箱油温高限制机组出力，即不能达到额定功率运行。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术的目的是提供一种消除齿轮箱油因气温高散热能力不足导致限制机组出力问题的风力发电机组的齿轮箱冷却、散热系统。本技术风力发电机组的齿轮箱冷却、散热系统，包括：齿轮箱与所述齿轮箱相连的油泵单元与油泵单元相连的串联设置的第一冷却器单元、第二冷却器单元，其中所述的第一冷却器单元、第二冷却器单元均包括一冷却散热器和一冷却风扇，齿轮油经油泵供出后首先进入第一油冷散热器散热降温，经第一油冷散热器散热降温后的油再进入第二油冷散热器进行第二次散热降温，将油温控制在65摄氏度以下。进一步地，还包括在塔架门上开孔，利用风机塔筒的烟囱效应，使气流通过塔架门经塔架进入机舱。进一步地，在机舱底部及顶部出舱孔安装有强迫机舱内部与外界空气循环的送、吸风机。借由上述方案，本技术至少具有以下优点：本技术风力发电机组的齿轮箱冷却、散热系统，高温齿轮油经油泵供出后首先进入第一冷却器单元散热降温，经第一冷却器单元散热降温后的油再进入第二冷却器单元进行第二次散热降温，通过两级散热器二次散热降温使齿轮箱油温降低到规程规定的安全运行范围内，新增的冷却风扇在带走第二冷却器单元热量的同时，加大了机舱内部与外部空气交换总量，将油温控制在65摄氏度以下。上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1是本技术风力发电机组的齿轮箱冷却、散热系统的结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。参见图1，本技术一较佳实施例所述的一种风力发电机组的齿轮箱冷却、散热系统，包括：齿轮箱1与所述齿轮箱相连的油泵单元2与油泵单元相连的串联设置的第一冷却器单元3、第二冷却器单元4，其中所述的第一冷却器单元、第二冷却器单元均包括一冷却散热器和一冷却风扇，齿轮油经油泵供出后首先进入第一油冷散热器散热降温，经第一油冷散热器散热降温后的油再进入第二油冷散热器进行第二次散热降温，将油温控制在65摄氏度以下。进一步地，还包括在塔架门上开孔，利用风机塔筒的烟囱效应，使气流通过塔架门经塔架进入机舱。进一步地，在机舱底部及顶部出舱孔安装有强迫机舱内部与外界空气循环的送、吸风机。以下以具体的事例对本技术进行进一步地介绍。长岭王子风电场一期风机采用33台大连华锐重工生产的SL77/1500型带有齿轮箱结构的双馈式风力发电机组，国内首批MW级机组的前100台产品，技术成熟度较低，产品设计缺陷大，制造精度差，故障率高。风机自投产以来，每到夏季，因外部环境气温较高，风机在额定功率输出时齿轮箱油温出现过高问题。现技术中机组仅配置一套油冷散热系统，散热能力不能满足长时间额定功率运行的要求，造成齿轮箱油温高限制机组出力，即不能达到额定功率运行。本技术要解决的技术问题为彻底消除齿轮箱油因气温高散热能力不足导致限制机组出力问题，即在原散热器与叶轮之间，齿轮箱上部加装一组新散热器及冷却风扇，高温齿轮油经新装散热器后流入原散热器进行二次散热，最后进入齿轮箱。现有技术，SL77/1500风力发电机组齿轮箱内装有600升齿轮油满足齿轮箱内部齿轮及轴承润滑、散热要求，机组发电运行时，齿轮间的摩擦使齿轮油温度上升，而机组仅配置一套油冷散热器，在高温天气机组额定功率运行时，齿轮箱油温达到75摄氏度以上时，机组自动限功率运行或故障停机。现有技术的所有缺点自投产起至今始终伴随长岭公司，尤为突出是齿轮箱油温高限制机组出力的问题。例如2012年7月1日当日统计情况：平均风速14米/秒，理论每台风机发电功率应达到或接近1500KW，33台共计4.95万KW。而当时华锐33台风机实际发电功率不到2万KW，而同一时刻长岭二期项目32台风机（其中一台故障）发电功率达到4.5万KW，两期发电功率相差约2.5万KW。一期风机实际输出功率与理论发电功率差距太大，其主要原因就是齿轮箱温度高影响所致。齿轮箱上限温度为75℃，超过此温度风机保护装置动作自动将风机负荷减至额定负荷的50%，若齿轮箱温度继续上升到80℃，风机出力将被限制到额定负荷的20%左右。监控画面取得数据如下：由于齿轮箱温度高，系统保护限制发电机出力，使得风机功率曲线也发生明显变化。齿轮箱温度超温问题自投产以来一直存在，始终未得到解决。进入夏季后由于齿轮箱油温超温影响机组带负荷的矛盾更加突出！据不完全统计，仅2014年4月至7月由此影响长岭一期项目减少发电量约1500万度，直接减少收入945万元，严重影响长岭公司的经济效益。综上所述，现有技术的缺点是散热能力不能满足实际使用要求。通过数据分析得知，原机组所配置的油/风冷却器散热功率约为25KW，而齿轮箱在满负荷运行条件下的发热功率约为45KW，原机组所配置的油/风冷却器远远不能满足齿轮油的散热要求，从而导致机组限功率运行甚至停运。本技术的目的就是为彻底消除齿轮箱油因气温高散热能力不足导致限制机组出力问题。本技术在保留原机配置的油冷散热器的基础上再增加一套油冷散热器，高温齿轮油经油泵供出后进入新增加的油冷散热器后再进入另一组油冷散热器二次散热，提高了油的散热效率，可将油温控制在65摄氏度以下。本技术本技术增加散热面积和通风量，即增装油冷散热器及冷却风扇；在保留原机配置的油冷散热器的基础上再串联一套油冷散热器并增加一台冷却风扇，基本原理：高温齿轮油经油泵供出后首先进入第一冷却器单元（原有）散热降温，经第一冷却器单元散热降温后的油再进入第二冷却器单元（新增）进行第二次散热降温，通过两级散热器二次散热降温使齿轮箱油温降低到规程规定的安全运行范围内，新增的冷却风扇在带走第二冷却器单元热量的同时，加大了机舱内部与外部空气交换总量。安装位置选择：在原散热器与叶轮之间，齿轮箱上部安装角钢支架并加装一组新散热器及冷却风扇，高温齿轮油经新装散热器后流入原散热器进行二次散热，最后进入齿轮箱。齿轮箱主要参数型号传动比ShellHD320油量高速轴转速低速轴转速输出功率kwGL认证效率PWE1577104.125660L181017.4150097%油泵参数功率（低速/高速）kw流量L/min转数rpm电压V相数频率Hz本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机组的齿轮箱冷却、散热系统，其特征在于，包括：齿轮箱与所述齿轮箱相连的油泵单元与油泵单元相连的串联设置的第一冷却器单元、第二冷却器单元，其中所述的第一冷却器单元、第二冷却器单元均包括一冷却散热器和一冷却风扇，齿轮油经油泵供出后首先进入第一油冷散热器散热降温，经第一油冷散热器散热降温后的油再进入第二油冷散热器进行第二次散热降温，将油温控制在65摄氏度以下。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的齿轮箱冷却、散热系统，其特征在于，包括：齿轮箱与所述齿轮箱相连的油泵单元与油泵单元相连的串联设置的第一冷却器单元、第二冷却器单元，其中所述的第一冷却器单元、第二冷却器单元均包括一冷却散热器和一冷却风扇，齿轮油经油泵供出后首先进入第一油冷散热器散热降温，经第一油冷散热器散热降温后的油再进入第二油冷散热器进行第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张秋野，邓章淞，范仲侗，管浩言，倪忠宝，高新，崔岩峰，
申请(专利权)人：中国水电建设集团新能源开发有限责任公司长岭风电分公司，
类型：新型
国别省市：吉林;22