2021年10月17日-20日，2021北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)（CWP 2021）在北京新國(guó)展隆重召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會(huì)之一，這場(chǎng)由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國(guó)內(nèi)外參會(huì)代表共同參與的風(fēng)能盛會(huì)，再次登陸北京。
本屆大會(huì)以“碳中和——風(fēng)電發(fā)展的新機(jī)遇”為主題，歷時(shí)四天，包括開幕式、主旨發(fā)言、高峰對(duì)話、創(chuàng)新劇場(chǎng)以及關(guān)于“國(guó)際成熟風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“國(guó)際新興風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“風(fēng)電設(shè)備智能運(yùn)維論壇”“碳達(dá)峰碳中和加速能源轉(zhuǎn)型”等不同主題的15個(gè)分論壇。能見App全程直播本次大會(huì)。
在19日上午召開的風(fēng)電機(jī)組技術(shù)創(chuàng)新論壇上，哈電風(fēng)能有限公司高級(jí)產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)理廖建敏發(fā)表了《新硎初試仰高鉆堅(jiān)——全新一代HE-4.X HD陸上平臺(tái)化風(fēng)力發(fā)電機(jī)組》的主題發(fā)言。
以下為發(fā)言全文：
廖建敏：尊敬的各位嘉賓，各位行業(yè)同仁們，大家上午好，我來自哈電風(fēng)能風(fēng)力研究院廖建敏，也是這個(gè)新機(jī)形的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。接下來我向大家分享這個(gè)全新機(jī)器。
首先我們可以看到新機(jī)形的主題叫新硎初試，仰高鉆堅(jiān)，全新一代HE-4.X HD陸上平臺(tái)化風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。新硎初試和仰高鉆堅(jiān)這兩個(gè)詞是怎么來的，所謂新硎初試就是對(duì)這個(gè)機(jī)組，哈電風(fēng)能在這個(gè)技術(shù)的研發(fā)和投入持續(xù)了很多年，所以我們?cè)诮衲耆峦瞥隽诉@個(gè)機(jī)器，也是一個(gè)全新的突破性產(chǎn)品。第二個(gè)所謂仰高鉆堅(jiān)就是我們對(duì)這個(gè)新機(jī)形賦予了更高的市場(chǎng)屬性。何謂高？就是具有高的可靠性，高的通用性的，高的可維護(hù)性，高的智能性，當(dāng)然在研究的整個(gè)技術(shù)同時(shí)我們會(huì)持續(xù)鉆研整個(gè)機(jī)組，涉及到可能技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，也就是攻堅(jiān)部分，把整個(gè)所有的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)規(guī)避掉，規(guī)避掉就是我們把整個(gè)的技術(shù)或者更好的低風(fēng)險(xiǎn)，低失效概率。對(duì)這個(gè)技術(shù)的目的就是把整個(gè)技術(shù)打造低失效概率這樣一個(gè)核心目標(biāo)。
介紹一下我們公司，哈電集團(tuán)公司目前已經(jīng)達(dá)到70年的發(fā)展，形成了從核電、水電、煤電、氣電、風(fēng)電，船舶動(dòng)力裝置，電氣驅(qū)動(dòng)等一些主導(dǎo)產(chǎn)品布置。白鶴灘，大過重器，水電站，全部已經(jīng)進(jìn)入上網(wǎng)階段。接下來哈電風(fēng)能有限公司是我們哈電集團(tuán)下面跟由哈電集團(tuán)跟湖南興詳投資公司合資成立的，原來是湘電風(fēng)能，經(jīng)過改革以后形成哈電風(fēng)能。哈電風(fēng)能一直在做直驅(qū)的產(chǎn)品，未來我們也會(huì)持續(xù)對(duì)直驅(qū)產(chǎn)品的關(guān)注，對(duì)直驅(qū)產(chǎn)品的具體優(yōu)化。在未來的市場(chǎng)整個(gè)格局競(jìng)爭(zhēng)變化過程中，不管是技術(shù)引領(lǐng)市場(chǎng)還是市場(chǎng)導(dǎo)向技術(shù)，核心關(guān)鍵一點(diǎn)就是技術(shù)創(chuàng)新是一個(gè)必經(jīng)之路，發(fā)電風(fēng)能由此推出了全新一帶的中速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，我們對(duì)這個(gè)技術(shù)賦予了兩個(gè)最核心突出的屬性，第一點(diǎn)就是整個(gè)模塊設(shè)計(jì)理念，另外在直驅(qū)整個(gè)模塊化設(shè)計(jì)理念可能涉及整個(gè)結(jié)構(gòu)獲得成本在模塊化很難形成，我們?cè)谶@個(gè)模塊的概念核心集中試點(diǎn)，第一個(gè)形成了積木式的傳動(dòng)部件的拼裝，第二點(diǎn)就是全集成傳動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，第三點(diǎn)就是保證了整個(gè)部件的更換性，可維護(hù)性，形成獨(dú)立式的分體。
接下來就是我們?cè)谶@樣的模塊概念以后，形成了整個(gè)差異性的地域覆蓋，整個(gè)技術(shù)從中高風(fēng)速、低風(fēng)速以及超低風(fēng)速成個(gè)群地域的廠址覆蓋這樣保證產(chǎn)品的，在市場(chǎng)的一個(gè)匹配度，或者市場(chǎng)的靈活性，或者體現(xiàn)的更好。頂尖的三款的產(chǎn)品第一個(gè)是160-4800，第二個(gè)175-4300，第三個(gè)187-400，這三款產(chǎn)品與前面的大家可以看傳動(dòng)比的變化從40到60，這兩個(gè)傳動(dòng)比的最關(guān)鍵一點(diǎn)就是模塊化里面關(guān)鍵整個(gè)已經(jīng)建成系統(tǒng)的一致性，所以傳動(dòng)比在傳動(dòng)比的變化過程中既不改變結(jié)構(gòu)，我的傳動(dòng)比事先達(dá)到最優(yōu)，這個(gè)就是模塊化設(shè)計(jì)里面最核心的一點(diǎn)。
怎么實(shí)現(xiàn)模塊化，需要關(guān)注哪些點(diǎn)才能達(dá)到這樣一個(gè)特性。接下來跟大家一起進(jìn)入整個(gè)機(jī)形的核心動(dòng)力，我覺得半直驅(qū)這樣現(xiàn)在這幾年叫的比較兇，但半直驅(qū)到底融合哪些新技術(shù)，哈電風(fēng)能希望能跟整個(gè)行業(yè)內(nèi)一起把半直驅(qū)融通，或者把半直驅(qū)這個(gè)東西走通。所以我們把這個(gè)新機(jī)設(shè)備拿出來跟大家一起分享一下，大家有什么好的點(diǎn)或者要注意的地方一起可以探討一下。
首先一點(diǎn)哈電風(fēng)能整個(gè)半直驅(qū)采用全集成式的，單軸承的無主軸式的主傳動(dòng)鏈結(jié)構(gòu)。這樣的結(jié)構(gòu)形式有幾個(gè)特性：全集成式的；多點(diǎn)噴油式的潤(rùn)滑；扭矩路徑。對(duì)于中樞而言，規(guī)避不了，可能齒輪箱分開來走，但是中樞為什么集中做，一定要體現(xiàn)中樞主傳動(dòng)力一定要含鏈條以及鏈?zhǔn)椒从?，所以我們?cè)谧兪椒从澈诵奈覀兣ぞ氐膫髁β窂?，不管扭矩還是深扭矩，一定要把扭矩傳遞路徑來去規(guī)避整個(gè)扭矩傳動(dòng)路徑的變化對(duì)部件帶來的失效點(diǎn)。所以我們這里分了一個(gè)非扭矩和扭矩，這樣最好的好處就是我們要解決把整個(gè)齒輪箱的發(fā)電機(jī)的扭矩密度做上來，齒輪箱的扭矩密度，發(fā)電箱扭矩密上來以后整個(gè)部件就是最明顯體現(xiàn)。
第二就是雙鏈與圓錐軸承，他們的最需要關(guān)注溫生，所以多點(diǎn)式，噴油式潤(rùn)滑是一個(gè)敏感性，可靠性要求很高。第三裝配工藝，我們?nèi)菟ǖ倪@樣一個(gè)一體式的安裝，不管是在車間還是在廠房工藝的匹配度都能夠完美的融合。就是面對(duì)中維護(hù)，這個(gè)就相當(dāng)于在中樞的作用，我們的免對(duì)中維護(hù)，除了安裝角度或者從后期運(yùn)維角度整個(gè)的設(shè)計(jì)到我們軸心基本就可以免對(duì)中維護(hù)。最重要一點(diǎn)就是在重量上體現(xiàn)，我拿試點(diǎn)去對(duì)比同比期機(jī)組可以降低35%以上，第二點(diǎn)向比雙饋機(jī)組降低15%以上，重量降低，最明顯一點(diǎn)就是塔筒這一塊，因?yàn)樗苍谧龃蠡蛘咦龈叩臅r(shí)候，重量降低整個(gè)制的頻率疊加度完全疊加，帶來整個(gè)塔筒優(yōu)化可以達(dá)到10%以上。所以這樣我們?cè)谧霭胫彬?qū)技術(shù)整個(gè)，在重量上體現(xiàn)的會(huì)很明顯。
接下來最核心的主齒輪箱，對(duì)于主齒輪箱目前行業(yè)內(nèi)可能應(yīng)該比較清楚的一點(diǎn)就是我們的主齒輪箱到底是用這種傳統(tǒng)的還是非傳統(tǒng)的。綜合了整個(gè)的技術(shù)路線分析了進(jìn)行多次分析以后，我們認(rèn)為最關(guān)鍵核心一點(diǎn)就是均展性能，那么它設(shè)立整個(gè)齒向，或者齒間均展能達(dá)到一個(gè)很好的提高。另外對(duì)于中式基準(zhǔn)而言，大家一定要大家一定要形成這樣一個(gè)意思，雙饋技術(shù)大家肯定很好的理解。高速可能轉(zhuǎn)速高，可能軸承或者軸損害。把高速去掉以后并不以為這失效點(diǎn)是沒有了，只是失效風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)轉(zhuǎn)移了，到底轉(zhuǎn)移到哪里了。首先毋庸置疑肯定轉(zhuǎn)移到第一級(jí)的輪系里面，因?yàn)榈谝患?jí)輪系處于一個(gè)低速大扭矩，轉(zhuǎn)速波動(dòng)或者轉(zhuǎn)距波動(dòng)比較明顯的。所以我們?cè)谧龅谝患?jí)的。第二點(diǎn)雙浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，雙浮動(dòng)機(jī)構(gòu)一個(gè)是浮動(dòng)實(shí)現(xiàn)了雙浮動(dòng)，把整個(gè)運(yùn)行平穩(wěn)，把整個(gè)噪音做的更低。第三點(diǎn)內(nèi)置的雙列圓錐把整個(gè)交變載荷的對(duì)齒輪下的重機(jī)降低。第四點(diǎn)無外圈的情形輪系軸承。第五點(diǎn)直齒傳動(dòng)技術(shù)，直齒傳動(dòng)技術(shù)相對(duì)于關(guān)鍵兩點(diǎn)，整個(gè)裝配，所有的一體式的圓錐軸軸承，整個(gè)在裝配精度可靠性會(huì)大大提升，整個(gè)傳動(dòng)效率一定會(huì)更高一些。
接下來就是齒輪箱最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是潤(rùn)滑是怎么考慮。因?yàn)闈?rùn)滑的問題解決了整個(gè)齒輪箱運(yùn)行才是最基本的東西，整個(gè)潤(rùn)滑采用基層式的獨(dú)立式全外置結(jié)構(gòu)，當(dāng)時(shí)為什么考慮這樣全外置的結(jié)構(gòu)，要把這種自然回流，把整個(gè)的設(shè)計(jì)到原來的雙饋齒輪箱本身就有油箱，那么在整個(gè)運(yùn)行當(dāng)中結(jié)合面受溫度的變化或者結(jié)構(gòu)舒展運(yùn)行，會(huì)出現(xiàn)滲油和風(fēng)險(xiǎn)是很大的。但是全外置的把這個(gè)問題給規(guī)避掉，另外一點(diǎn)我們?nèi)庵沧匝h(huán)，全天后自循環(huán)過濾系統(tǒng)，把所有涉及到可能一些停車這一塊，在外置的油箱進(jìn)行一個(gè)處理，保證整個(gè)運(yùn)行齒輪箱，當(dāng)然可能對(duì)它影響最小。
第四點(diǎn)關(guān)于低溫啟動(dòng)性能，整個(gè)油品齒輪箱轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候?qū)τ停瑢?duì)齒輪箱的達(dá)到更低，低溫啟動(dòng)為性能達(dá)到更優(yōu)。我們用的比較成熟的油空冷卻，整個(gè)的基礎(chǔ)的效率會(huì)更高，可靠性更好，這個(gè)就是當(dāng)時(shí)需要看到的兩個(gè)，一個(gè)通風(fēng)槽，把整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)，從排風(fēng)口做一個(gè)集成。大家看到藍(lán)色的就是全是外置的，那種外置油箱。所以在裝配的時(shí)候相當(dāng)于很簡(jiǎn)單。
接下來就是關(guān)鍵主軸承，整個(gè)整機(jī)的主軸承這一塊。首先就是變槳軸承，變槳軸承演變大家，從目前還是接觸全軸承逐漸演變成三排。為什么會(huì)有這樣的演變，大家一定要清楚我們?cè)谧龃笕~片或者高性能機(jī)組是有一個(gè)前提。長(zhǎng)葉片機(jī)組以后它的預(yù)流長(zhǎng)度越來越大，整個(gè)片芯引起的摩擦自然曲會(huì)越來越高。無形的各種智能性的IPC獨(dú)立變槳，長(zhǎng)葉片凈空控制，或者疲勞性能更優(yōu)，它的前提是以變槳為前提，變槳?jiǎng)幼?，無形會(huì)比原來沒有智能形會(huì)很多。這一輪會(huì)帶來一個(gè)很大的問題，就是我的變槳軸承的疲勞性如何保證，所以三排變槳軸承抗疲勞性會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)兩個(gè)的會(huì)好很多。所以這就為什么在設(shè)計(jì)就推出了三排，因?yàn)槿抛鲎儤S承是未來不管長(zhǎng)葉片高智能形機(jī)組的必經(jīng)之路，說我們率先把這一塊實(shí)現(xiàn)機(jī)電的完美融合，然后徹底解決可能我們?cè)谧隹刂葡到y(tǒng)的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)機(jī)械的東西一定要考慮進(jìn)去。
現(xiàn)在已經(jīng)是做了第三代全新DTRB的主軸承，還是用的單軸承，哈電風(fēng)能從此立志做新時(shí)代建設(shè)單軸承3-CRB的應(yīng)用，在做單軸承的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)會(huì)有比較多，所以按照原來的已有的方式取消這樣過盈安裝內(nèi)圈，徹底解決了內(nèi)圈微動(dòng)模式，這樣一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)，這就是我們?cè)?-CRB做大量的經(jīng)驗(yàn)或者做的科學(xué)項(xiàng)目對(duì)比發(fā)現(xiàn)，確實(shí)在整個(gè)內(nèi)圈的連接方式對(duì)他整個(gè)影響是最大的。我們加入了在3-CRB基礎(chǔ)上，驗(yàn)證一系列的技術(shù)，包括一體式的低摩擦保持架，第二個(gè)無軟帶表面淬火滾刀，超精線管道表面處理，在兼顧成本的同時(shí)進(jìn)一步提高了軸承的可靠性?；瑒?dòng)軸承，滑動(dòng)式軸承也是相當(dāng)于為什么在這種長(zhǎng)葉片技術(shù)最大好處，因?yàn)檎麄€(gè)省去了系統(tǒng)，綜合成本會(huì)比較低。
關(guān)于發(fā)電機(jī)技術(shù)，關(guān)于發(fā)電機(jī)技術(shù)就是我們對(duì)于中式的發(fā)電機(jī)它在制造工藝這一塊是比較簡(jiǎn)單，關(guān)鍵是溫度如何控制，溫度會(huì)影響整個(gè)退磁性能，或者發(fā)電機(jī)性能，所以我們整個(gè)發(fā)電機(jī)環(huán)控，第一個(gè)是做了內(nèi)外通風(fēng)循環(huán)加智能防潮結(jié)合機(jī)構(gòu)全新型通風(fēng)冷卻，做到整個(gè)溫度均勻性，最后最核心的接地引流系統(tǒng)，一定要在中樞用接地引流系統(tǒng)，一定要解決，避免軸承電腐蝕，對(duì)齒輪箱的保護(hù)，接下來就是關(guān)于發(fā)電機(jī)，用的但軸承的DTRB，軸系比較高的，因?yàn)檫@樣的好處就把整個(gè)氣息的一個(gè)尺寸降低，效率會(huì)更高，第二做密封，迷宮式密封比較執(zhí)著，最后獨(dú)立做的配合定轉(zhuǎn)子可分離支撐系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了在維護(hù)線做了這樣最優(yōu)的保障。
模塊化模塊化核心一點(diǎn)就是要想把模塊端先分離出來，主要分離了從模塊A、B、C，就是主軸承齒輪箱，軸承單元，聯(lián)接單元。在模塊化做的同時(shí)也要分析每個(gè)模塊的變件條件，也是敏感性因素，比如齒輪箱的敏感性因素一個(gè)扭曲，發(fā)動(dòng)機(jī)敏感因素就是基于電池的成本，做了一個(gè)在敏感期做了以后整個(gè)機(jī)組到底有哪些可擴(kuò)展，像模塊，基本變件條件可以做一個(gè)基本可以囊括4到5個(gè)，模塊B可以基于變件條件做了兩快，模塊只要保證一致，最終組合按照可形成了三個(gè)典型技術(shù)，當(dāng)然最后我們也可以干脆使用廠址就載荷變件條件，去確立到底怎么去批核這些東西。
前面所有模塊A、B、C關(guān)鍵是我的變件條件，所有核心一點(diǎn)就是變件條件，一個(gè)敏感性因素，最后就是做的打通的主傳動(dòng)鏈，但是最核心一點(diǎn)就是所謂鏈變鏈條就是反映，從系統(tǒng)到結(jié)構(gòu)到整個(gè)動(dòng)力學(xué)，把整個(gè)全物理上的東西全部找出來，把整個(gè)控制參數(shù)或者控制參數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)定下來，這個(gè)才是做中樞的時(shí)候一定要把主傳動(dòng)鏈全物理仿真一定要打通。
最后就是我們對(duì)機(jī)形的實(shí)施，四高一低，高智能形大家可以看到從葉片到塔筒整個(gè)保證全方位的智能控制。第二個(gè)發(fā)電機(jī)，主齒輪箱怎么維護(hù)。第三個(gè)從內(nèi)部的可維護(hù)性，高可靠性就是整個(gè)軸承通過系統(tǒng)以及技術(shù)達(dá)成一體化，高通用性就是把整個(gè)機(jī)組對(duì)比，整個(gè)通用性很強(qiáng)，這樣最好的好處就是業(yè)主對(duì)部件的維護(hù)，降低對(duì)部件的定制化的風(fēng)險(xiǎn)。最終目的就是保證低風(fēng)險(xiǎn)性。目前我們技術(shù)已經(jīng)基本完成，目前已經(jīng)在研發(fā)平臺(tái)，未來可能我們也會(huì)在這個(gè)路上加大對(duì)整個(gè)新技術(shù)的驗(yàn)證，最終的目的為行業(yè)發(fā)展整個(gè)提供哈電技術(shù)，謝謝大家。
（根據(jù)演講速記整理，未經(jīng)演講人審核）
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