海上风力发电机组及其环境控制方法技术

本发明专利技术提供一种海上风力发电机组及其环境控制方法。所述海上风力发电机组包括环境控制系统，所述环境控制系统包括：硫化氢传感器，设置在所述海上风力发电机组的塔筒内，用于检测所述塔筒内的空气中的硫化氢含量；除硫化氢装置，被构造为降低所述塔筒内的空气中的所述硫化氢含量；控制器，根据检测的硫化氢含量，控制所述除硫化氢装置的启动或关闭。根据本发明专利技术的环境控制系统，能够降低塔筒内的硫化氢含量，从而使硫化氢气体不会对海上风力发电机组内的运维人员和电器部件造成影响。

Offshore wind turbine and its environmental control method

The invention provides an offshore wind turbine and an environmental control method thereof. The offshore wind turbine includes an environmental control system comprising a hydrogen sulfide sensor arranged in the tower barrel of the offshore wind turbine for detecting the hydrogen sulfide content in the air in the tower barrel and a hydrogen sulfide removal device configured to reduce the air in the tower barrel. The hydrogen sulfide content is described, and the controller controls the start-up or shutdown of the hydrogen sulfide removal device according to the detected hydrogen sulfide content. According to the environmental control system of the invention, the hydrogen sulfide content in the tower can be reduced, so that the hydrogen sulfide gas will not affect the operation and maintenance personnel and electrical components in the offshore wind turbine.

【技术实现步骤摘要】
海上风力发电机组及其环境控制方法
本专利技术涉及海上风力发电
，更具体地说，涉及一种海上风力发电机组及其环境控制方法。
技术介绍
风力发电机组是将风能转换为电能的一种装置。近年来，风力发电机组具有从陆地向近海发展的趋势。相比陆地风力发电机组，海上风力发电机组具备发电量高、单机装机容量大、机组运行稳定以及不占用土地等开发优势。然而，由于海上环境极端恶劣，因此与陆地风力发电机组相比，难以保证海上风电机组的运行可靠性。本专利技术的专利技术人发现海上风力发电机组的塔筒内可能会存在硫化氢气体，而硫化氢气体会危害海上风力发电机组内的运维人员的安全，并对电器部件和机械部件造成不良影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对海上运行的特殊环境而提供一种包括环境控制系统的海上风力发电机组及其环境控制方法。根据本专利技术的一方面，提供一种海上风力发电机组，所述海上风力发电机组包括环境控制系统，所述环境控制系统包括：硫化氢传感器，设置在所述海上风力发电机组的塔筒内，用于检测所述塔筒内的空气中的硫化氢含量；除硫化氢装置，用于降低所述塔筒内的空气中的所述硫化氢含量；控制器，根据检测的硫化氢含量，控制所述除硫化氢装置的启动或关闭。可选地，所述除硫化氢装置可包括设置在所述塔筒内的第一风机，所述第一风机用于抽取所述塔筒的塔底基础层中的空气，以将所述塔底基础层中的空气排放到外部或将所述塔底基础层中的空气抽入用于过滤硫化氢的硫化氢过滤系统。可选地，所述除硫化氢装置可包括：第一进风管，所述第一进风管的一端伸入所述塔底基础层，所述第一进风管的另一端连接到所述第一风机；出风口，设置于所述塔筒壁上；第一排风管，所述第一排风管连接所述第一风机和所述出风口，所述塔底基础层中的空气通过所述第一风机经由所述第一进风管、所述第一排风管和所述出风口排放到所述塔筒外。可选地，所述除硫化氢装置可包括：第一风箱，设置在所述塔筒内，具有第一进风端和第一出风端；第一进风管，所述第一进风管的一端伸入所述塔底基础层，另一端连接到所述第一进风端，其中，所述硫化氢过滤系统设置在所述第一风箱内，并将所述第一进风端和所述第一出风端隔开，所述第一风机将所述塔底基础层中的空气经由所述第一进风管抽入所述第一风箱内，使其通过所述硫化氢过滤系统，并将过滤后的空气通过所述第一出风端排放到所述塔筒内。可选地，所述硫化氢过滤系统可包括碱性吸附层。可选地，所述环境控制系统还可包括：进风口，设置在所述塔筒壁上；第二风箱，设置在所述塔筒内，具有第二进风端和第二出风端；第二进风管，连接所述进风口和所述第二进风端；空气过滤系统，设置在所述第二风箱内，并将所述第二进风端和所述第二出风端隔开；第二风机，设置在所述第二风箱的所述第二出风端侧，用于将外部空气经由所述第二进风管引入所述第二风箱内，使外部空气通过所述空气过滤系统过滤后经由所述第二出风端排入到所述塔筒内，以进行散热。可选地，所述环境控制系统还可包括除湿系统，所述除湿系统在所述第二风箱内设置于所述空气过滤系统的上部或下部。可选地，所述第二风箱上还设置有第三进风端，所述第二风机将所述塔筒内的空气通过所述第三进风端引入所述第二风箱内以通过所述除湿系统进行除湿，并通过所述第二出风端将除湿后的空气排入到所述塔筒内。所述第二进风管上设置有用于打开或关闭所述第二进风管的第一阀门，所述第三进风端处设置有用于打开或关闭所述第三进风端的第二阀门。可选地，所述环境控制系统还可包括设置在所述海上风力发电机组内的温度传感器和湿度传感器，所述控制器可根据所述温度传感器和所述湿度传感器的检测结果，控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第二风机。根据本专利技术的另一方面，提供一种如上所述的海上风力发电机组的环境控制方法，所述环境控制方法包括：通过所述硫化氢传感器检测所述塔筒内的空气中的硫化氢含量；当硫化氢含量大于等于第一预定值时，所述控制器启动所述除硫化氢装置，以降低空气中的硫化氢含量；通过所述硫化氢传感器继续检测启动所述除硫化氢装置之后的空气中的硫化氢含量；当启动所述除硫化氢装置之后的空气中的硫化氢含量低于所述第一预定值时，关闭所述除硫化氢装置。可选地，当启动所述除硫化氢装置之后的空气中的硫化氢含量低于所述第一预定值时，所述控制器控制所述除硫化氢装置继续运行第一预定时间后，关闭所述除硫化氢装置。根据本专利技术的另一方面，提供一种如上所述的海上风力发电机组的环境控制方法，所述环境控制方法包括：分别通过所述温度传感器和所述湿度传感器检测所述海上风力发电机组内的温度和湿度；基于所述温度与第二预定值、所述湿度与第三预定值的比较结果，所述控制器控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第二风机。可选地，当所述温度小于所述第二预定值且所述湿度大于等于所述第三预定值时，所述控制器关闭所述第一阀门、打开所述第二阀门，并控制所述第二风机以第一转速运行。可选地，当所述温度大于等于所述第二预定值且所述湿度大于等于所述第三预定值时，所述控制器打开所述第一阀门和所述第二阀门，并控制所述第二风机以高于所述第一转速的第二转速运行。可选地，当所述温度大于等于所述第二预定值且所述湿度小于所述第三预定值时，所述控制器打开所述第一阀门、关闭所述第二阀门，并控制所述第二风机以高于所述第一转速的第二转速运行。根据本专利技术，充分考虑到海上风力发电机组的特殊运行环境，通过在海上风力发电机组的环境控制系统中设置硫化氢传感器、除硫化氢装置和控制器，能够降低塔筒内的硫化氢含量，从而使硫化氢气体不会对海上风力发电机组内的运维人员和电器部件造成影响。另外，根据本专利技术，通过将环境控制系统中的散热系统和除湿系统在结构和功能上相结合，可优化散热和除湿功能，使环境控制系统的风管走线整齐简洁，并且可节约吊装时间，减少系统的故障点，降低采购成本。此外，根据本专利技术，可根据风力发电机组内的温度和湿度，对环境控制系统执行适应性地控制，从而可最大限度地利用环境控制系统执行散热和除湿功能。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的海上风力发电机组；图2是根据本专利技术的另一实施例的海上风力发电机组；图3是根据本专利技术的实施例的环境控制系统的控制方法的流程图；图4是根据本专利技术的另一实施例的环境控制系统的控制方法的流程图。具体实施方式以下，将参照附图详细描述根据本专利技术的实施例的海上风力发电机组。如图1和图2所示，根据本专利技术的实施例的海上风力发电机组包括塔筒1、设置在塔筒1上的机舱2和轮毂3以及设置在轮毂3上的叶片4，海上风力发电机组还包括环境控制系统，该环境控制系统可包括：硫化氢传感器10，设置在塔筒1内，用于检测塔筒1内的空气中的硫化氢含量；除硫化氢装置20，用于降低塔筒1内的空气中的硫化氢含量；控制器30，根据检测的硫化氢含量，控制除硫化氢装置20的启动或关闭。根据本专利技术的实施例的塔筒1可包括位于塔筒1的最底层的塔底基础层1a、设置在塔底基础层1a上方用于安装箱变设备等的箱变层1b以及设置在箱变层1b上方用于安装主控柜体等的主控柜层1c。根据本专利技术的实施例的海上风力发电机组可具有单桩基础，由于单桩基础的钢管桩插入到海底淤泥中，因此海底淤泥会进入塔底基础层1a内。海底淤泥中存在厌氧菌，厌氧菌在缺氧条件下会产生硫化氢气体。由于硫化氢气体是一种无色、易燃的酸性气体且有剧毒性，因此硫化氢气体向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种海上风力发电机组，所述海上风力发电机组包括环境控制系统，其特征在于，所述环境控制系统包括：硫化氢传感器(10)，设置在所述海上风力发电机组的塔筒(1)内，用于检测所述塔筒(1)内的空气中的硫化氢含量；除硫化氢装置(20)，用于降低所述塔筒(1)内的空气中的所述硫化氢含量；控制器(30)，根据检测的硫化氢含量，控制所述除硫化氢装置(20)的启动或关闭。

【技术特征摘要】
1.一种海上风力发电机组，所述海上风力发电机组包括环境控制系统，其特征在于，所述环境控制系统包括：硫化氢传感器(10)，设置在所述海上风力发电机组的塔筒(1)内，用于检测所述塔筒(1)内的空气中的硫化氢含量；除硫化氢装置(20)，用于降低所述塔筒(1)内的空气中的所述硫化氢含量；控制器(30)，根据检测的硫化氢含量，控制所述除硫化氢装置(20)的启动或关闭。2.根据权利要求1所述的海上风力发电机组，其特征在于，所述除硫化氢装置(20)包括设置在所述塔筒(1)内的第一风机(21)，所述第一风机(21)用于抽取所述塔筒(1)的塔底基础层(1a)中的空气，以将所述塔底基础层(1a)中的空气排放到外部或将所述塔底基础层(1a)中的空气抽入用于过滤硫化氢的硫化氢过滤系统(26)。3.根据权利要求2所述的海上风力发电机组，其特征在于，所述除硫化氢装置(20)包括：第一进风管(22)，所述第一进风管(22)的一端伸入所述塔底基础层(1a)，所述第一进风管(22)的另一端连接到所述第一风机(21)；出风口(23)，设置于所述塔筒(1)壁上；第一排风管(24)，所述第一排风管(24)连接所述第一风机(21)和所述出风口(23)，所述塔底基础层(1a)中的空气通过所述第一风机(21)经由所述第一进风管(22)、所述第一排风管(24)和所述出风口(23)排放到所述塔筒(1)外。4.根据权利要求2所述的海上风力发电机组，其特征在于，所述除硫化氢装置(20)包括：第一风箱(25)，设置在所述塔筒(1)内，具有第一进风端(25a)和第一出风端(25b)；第一进风管(22)，所述第一进风管(22)的一端伸入所述塔底基础层(1a)，另一端连接到所述第一进风端(25a)，其中，所述硫化氢过滤系统(26)设置在所述第一风箱(25)内，并将所述第一进风端(25a)和所述第一出风端(25b)隔开，所述第一风机(21)将所述塔底基础层(1a)中的空气经由所述第一进风管(22)抽入所述第一风箱(25)内，使其通过所述硫化氢过滤系统(26)，并将过滤后的空气通过所述第一出风端(25b)排放到所述塔筒(1)内。5.根据权利要求2所述的海上风力发电机组，其特征在于，所述硫化氢过滤系统(26)包括碱性吸附层。6.根据权利要求1至5中任一项所述的海上风力发电机组，其特征在于，所述环境控制系统还包括：进风口(41)，设置在所述塔筒(1)壁上；第二风箱(42)，设置在所述塔筒(1)内，具有第二进风端(42a)和第二出风端(42b)；第二进风管(43)，连接所述进风口(41)和所述第二进风端(42a)；空气过滤系统(44)，设置在所述第二风箱(42)内，并将所述第二进风端(42a)和所述第二出风端(42b)隔开；第二风机(45)，设置在所述第二风箱(42)的所述第二出风端(42b)侧，用于将外部空气经由所述第二进风管(43)引入所述第二风箱(42)内，使外部空气通过所述空气过滤系统(44)过滤后经由所述第二出风端(42b)排入到所述塔筒(1)内，以进行散热。7.根据权利要求6所述的海上风力发电机组，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敬祎，尹冉，方涛，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65