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金属磨损自修复技术——引领风力发电机维修应用的一场革命

导读: 目前国内风电发展迅速,风电机在引进国外技术消化吸收的过程中,出现了一些问题。

 图为清华大学摩擦学专家金元生教授

        目前国内风电发展迅速,风电机在引进国外技术消化吸收的过程中,出现了一些问题。2010年国内风机出现的质量问题五花八门,其中风机叶片断裂、主轴断裂、发电机主要摩擦部件磨损(增速机、发电机、变浆齿圈轴承、偏航机械单元等)频繁更换零部件等问题尤为突出。

  针对上述问题,中国风电产业网记者日前对北京金飒新材料科技有限责任公司进行了独家专访。金飒科技通过对数家风力发电机使用厂家现场调研、分析得出结论:发生的这些事故基本上都是在风力发电机在质保期内,风电制造和部件配套厂家承受了巨大的直接经济损失,风电整机制造商承受了名誉受损和用户会提出延长保质期的巨大压力。

  金飒科技的技术总负责人金元生教授告诉记者,以一个发电功率1.5兆瓦33台风场为例,在质保期2年之内,平均每年都会发生3-4次增速机断齿更换增速机故障、2次增速机主轴轴承磨损过大更换故障、7-8次发电机更换故障(主要是发电机轴承抗电腐蚀性能不强造成的)、变浆齿圈齿面磨损速率每年在0.5-0.7毫米过速磨损、偏航轴承噪音逐年增大这些严重问题。出现这些问题后,在现场是无法维修的,增速机和发电机是必须现场更换的,光是所用更换的500吨的吊车平均每天的费用在3.5万,必须把风机上的大罩卸下,从75米的高空调运到地面。一台新增速机的造价在100多万元,返厂维修费用也是满高的,发电机也需返厂修理,一台新发电机造价在30多万元,变浆齿圈和偏航齿圈更换的费用基本上是风机安装工作量的50%。所以风机机械单元出现问题所带来的拆卸、安装费用、部件费用、运输费用、维修费用、停机影响发电量得费用是非常巨大的。按以上风机故障率来计算一个33台1.5兆瓦风机的风场,一年所带来的直接经济损失如下:

  1、拆卸、安装、运输、维修、更换增速机费用81.3万元

  3台增速机*5.5万元拆卸安装费用=16.5万元

  3台*0.6万元运输费用=1.8万元

  3台*维修更换部件费用21万(按整个增速机造价20%计算)=63万

  2、拆卸、安装运输维修更换发电机费用74.5万元

  7台*3.5万元拆卸安装费用=24.5万元

  7台*0.15万元运输费用=1.05万元

  7台*维修更换部件费用7万(按整个发电机机造价20%计算)=49万

  3、10此停机更换造成的风机停产损失22万元

  10次*2.1万元(一台风机一天发电价值)=21万

  以上不包含变浆、偏航和用户要求提高质保期的损失,一个风电场一年因为以上故障造成的直接损失在198.8万元。金属磨损自修复技术在风电机不解体工作状态下均可在线修复、强化、该项以上机械单元摩擦表面,提高风机的性能,延长风机机械单元二倍以上的寿命,可直接为风电场节约近398万元,扣除金属磨损自修复材料的费用100万元,可直接为风场节约近298万元,并且会提高风电整机制造商的名誉和减少用户会提出延长保质期所造成的巨大经济损失。

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