近年来由于国家对风力发电的大力支持以及行业的结构性转移,大量的风力发电项目由原来在西北平原地区逐步向沿海地区转移。海上风电机组因为所处环境的特殊性,都会影响风电机组的正常运行,尤其是潮湿、凝露和盐雾,会对风电机组造成很大的影响!由于技术、管理、人员等因素引起的设备腐蚀、受潮、甚至是烧毁的故障时有发生,给风力发电维护成本造成了极大的压力。
随着风力资源的有效利用,近年来沿海地区涌现出大量的风力发电场和风力发电的设备装置,风机和SVG室多数建设在离海边非常接近的地方,甚至直接建设在海上。由于海洋的特殊环境(水气极大,盐分极大)这就不能避免给电站设备带来很多的不利影响。往往给风力发电企业带来巨大的经济损失!
相较于陆上风电,海上风电具有更加明显的优势,首先,海上风电具有更长的年利用小时数,且海上风速要明显大于陆地,风切变更小,主导方向更加稳定,风电设施也就拥有更长的使用寿命,运行也更加稳定,能量产出较大。其次,海上风电节省了对土地资源的占用,尤其是针对于我国而言,海上风电设施大多建设在东部沿海附近,能够大大减轻这一地区的用电压力,改善电力供应紧张的情况。可见,海上风电优势明显,发展空间巨大,但我们也应注意到,海上风电设施因为所处环境较差,各种电器件都需要进行防潮湿、防凝露、防盐雾、防沙尘技术处理,以保证风电机组的正常运行。根据IEC529的规定,由成套设备提供的防止触及带电部件、外来固体的侵入和液体的溅入的防护等级用IP来标明。风电场电气设备防护应选择IP65的防护装置来保护,组织沙尘、水气、盐雾等侵入。
对于海上风力发电机组伤害最大的莫过于是盐雾的伤害,盐雾是指悬浮在空气中的含盐微小液滴,它的形成主要是在风的作用下造成的海面扰动以及涨潮退潮时,海水之间形成冲击碰撞,或者是海浪撞击到海岸时,导致微小的海水水滴悬浮在空气中,水分慢慢蒸发,但其中包含的极为细小的盐粒,会在大气运动作用下不断扩散,形成盐雾区,通常来讲,盐雾区的范围大致为沿海6-10千米。盐粒子会附着在风电设施表面,造成风电设施腐蚀,使得导线变脆、硬化,长时间的盐粒沉积,很有可能造成输电线路断线,导致安全事故发生。此外,盐雾会对铁质设施带来极大的危害,一般来讲,铁构件在盐雾的作用下,半年时间即会生锈,3年后便无法继续使用必须进行更换。由此可见,盐雾对于海上风电发电设施的腐蚀性极大。例如:上海长兴岛安装的风电箱式变电站后,盐雾腐蚀现象严重,箱体内的金属构件以及内部电器都发生了不同程度的锈蚀,就连变压器室的不锈钢网门,也在大量盐雾的侵蚀下生锈。为了防止这种现象的发生,一些箱变制造厂取消了过去风电箱式变电站箱体上的自然散热通风孔,试图减少外界盐雾空气的进入,达到降低腐蚀的作用,改用低风机强进风和上方风机强排风的方式进行防盐雾处理。但实际上,这种方式并不能有效减少外界含盐雾空气进入箱体,防盐雾效果并不明显。那么是否有更好的解决方案可以解决这一行业技术难题呢?特别是应用于SVG室的整体防护改造工程。
据了解,目前广东有家叫华创新风的公司,他们有一种装置叫做“气水分离过滤器（窗）”的装置,该装置为气水分离器和过滤器一体化设计,前端为气水分离器,后端为过滤器;外框、叶片、网框均全部为铝合金型材,其余安装附件为不锈钢材质;过滤装置的打开方式为抽插式,可实现上下左右方向抽出,实现简单方便取下滤尘网清洗更换;气水分离过滤器可以阻挡雨水、水雾、潮气、盐雾及沙尘进入室内,在经过翅片弯道过程中,空气中携带的水将被翅片分离,水在重力作用下自动下落到底部通过落水孔排出,同时空气中携带的水汽露珠及盐雾在翅片上累积后也将自动下落排出,后端的过滤器将多余的粉尘颗粒和盐雾颗粒过滤掉,满足实现防水、防潮、防沙、防盐雾之功能;过滤器标准配置为初效过滤,G3等级,可过滤5um以上的粉尘颗粒和盐雾颗粒,可另外再加装第二层过滤,第二层过滤为F6中效过滤,可过滤1um以上的粉尘颗粒和盐雾颗粒。
华创新风—“气水分离过滤器(窗)”
结构原理图:
性能参数:
综上所述,海上风电发电设施由于所处环境的特殊性,很容易受到潮湿空气、盐雾、粉尘影的响发生腐蚀,造成使用寿命变短、影响运行性能等负面影响。防护处理是一项具有较强专业性的复杂技术,相关人员必须加强研发,从材质、冷却方法、处理工艺等不同角度出发,尽量减少以上不利因素对发电设施的影响,保证海上风电发电设施的良性运行
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