湿热沿海地区环境条件对风电机组的影响分析

主要针对我国东南湿热沿海地区的温湿度、盐雾、台风和雷暴等环境因素进行分析,并对各个环境因素对风电机组正常运行可能产生的不利影响进行了总结,对风电机组在东南沿海地区恶劣的环境条件下的设计、制造、运行和维护提供了一定的参考。     

什么是海上风电?

正海上风电是未来清洁能源新方向由于陆地上经济可开发的风资源越来越少,全球风电场建设已出现从陆地向近海发展的趋势.与陆地风电相比,海上风电风能资源的能量效益比陆地风电场高20%~40%,还具有不占地、风速高、沙尘少、电量大、运行稳定以及粉尘零排放等优势,同时能够减少机组的磨损,延长风力发电机组的使用寿命,适合大规模开     

我国东南沿海与欧洲沿海风电机组服役环境条件的差异性分析

对我国东南沿海主要的气象环境条件因素,包括温度、湿度、风资源、台风、雷暴等,以及它们对风电机组的影响与欧洲沿海进行了对比分析。结果表明,我国东南沿海地区与欧洲沿海气象环境条件有着显著差异,对风电机组有着不同的影响,发展海上风电不能完全借鉴欧洲海上风电场经验。研究结果为我国东南沿海海上风电机组的设计、制造、运行和维护提供了参考。     

风电机组抗冰冻设计

我国南方高海拔风电场冬季温度低、湿度大,风电机组受冰冻影响非常普遍,且较为严重,冰冻现象导致风电机组发电量损失,甚至引发严重的安全事故。针对南方风电场环境,提出风电机组抗冰冻设计。桨叶同时采用被动式涂层技术和主动式加热技术;风速风向仪选用抗冰冻超声波式;导流罩和机舱罩外壳采用流线型设计;控制程序采用机组冰载报警和主动除冰控制策略等。采用的抗冰冻设计应用于云南某风电场样机,有效地解决了风电机组覆冰现象,发电量明显高于同类型其他机组,为风电机组抗冰冻设计提供了一定的指导。     

风电机组噪声预测

在已有后缘为钝形双叶片风电机组噪声预测模型基础上,结合我国风力发电机组叶片形状及其辐射噪声的频谱特性等,对预测模型进行了修正.通过对3台不同型号风电机组13个测点噪声测量值和预测值对比验证表明,修正后模型能较好地反映风电机组噪声的衰减规律.在预测点与风轮中心距离大于1.5倍风轮直径时,修正后模型预测值与实测值差值在±2.5dB(A)范围内.利用修正后预测模型计算确定的风电机组噪声声功率级及指向性指数,将其代入考虑指向性的点声源模型,可用于简化预测与风轮中心距离大于3倍风轮直径处的噪声.     

海上风机可靠性评估

依据国内外相关可靠性设计标准以及IEC 61400系列风力发电机组开发标准,结合XE-5 MW海上风机设计开发,建立了整套的海上风力发电机组可靠性设计评估流程,制定了适用于海上风力发电机组工程研发的可靠性建模、可靠性分配、可靠性预计、FMECA和FTA的分析方法,并以上述可靠性设计评估流程和方法对XE-5 MW海上风机开展了可靠性定性和定量评估。     

我国东南沿海海上风电塔架防护涂装体系设计与评价思考

针对我国东南沿海湿热、亚湿热地区海上风电塔架服役环境的特殊性,对开展针对性的涂装防护体系设计和实验室性能评价方法提出了一些改进设想。设计防护体系时,应充分考虑风电塔架各腐蚀区域的主要环境影响因素,选择合适的涂料体系并适当增加涂层厚度;采用单因素环境试验对涂层的性能进行实验室评估时,应适当增加每一种试验项目的时间,并结合服役环境增加测试项目。     

我国湿热沿海风电机组服役环境条件研究

目的为我国湿热沿海风电设备的设计、制造、运行维护及标准制定提供参考依据。方法通过对湿热沿海风电机组服役环境条件的监测,包括风电机组运行环境温湿度数据、腐蚀数据等,分析湿热沿海地区主要环境因素对风电机组的影响。结果针对我国湿热沿海环境条件提出了关键设备和材料的环境技术要求及试验方法。结论对风电机组面临的环境问题提出相应的改进措施及建议。     

风力发电场机组噪声污染预测技术研究

通过对风力发电场机组噪声污染数据采集和监测,结合数据聚类分析方法进行噪声污染预测,提高噪声污染监测性能,提出一种基于模糊基阵量化跟踪融合的风力发电场机组噪声污染预测方法。采用声传感器基阵进行风力发电场机组的噪声数据采集,对采集噪声数据进行传感信息量化融合跟踪处理,提取风力发电场机组噪声数据的谱密度特征,对提取的特征量进行模糊聚类处理,根据聚类指向性实现风力发电场机组噪声污染预测。     

镇赉风电场地基基础设计研究

结合我国第一本风机基础设计规范及其配套设计软件,对镇赉风电场的风力发电机塔架基础进行方案设计,设计结果经济合理、安全可靠,以期为我国风机基础设计者提供有益的参考。     

船舶撞击下10 MW单桩基础风机动力响应特性分析

目的 探究风机在遭遇船舶撞击时的动力响应,以及不同工况下的失效模式。方法 采用 SACS 软件,建立DTU 10MW单桩基础风机的动力分析模型,并利用p-y曲线模拟桩土相互作用,计算不同撞击速度、撞击角度、风载方向作用下海上风机的动态响应,探究风机在停机工况和运行工况下的失效模式。结果 风机受风载作用时,最大机舱加速度和塔顶最大位移分别较无风载时增加了8.5%、68.1%。以5 000 t撞击船为例,风机在停机状态下,撞击速度超过2.13 m/s时,风机面临因机舱故障而引发的失效;风机在运行状态下,撞击速度超过1.88 m/s时,风机面临因挠度超过最大允许值而引发的失效。结论 有、无风载时,机舱加速度响应的差异不明显,而有风载时的塔顶位移较无风载时增长明显。根据风机在停机工况和运行工况下的失效模式,提出了相应的船舶撞击速度临界值。     

江苏沿海台风浪数值模拟

构建CCMP再分析风场与Holland经验台风风场的叠加风场作为海浪的驱动风场,建立SWAN自嵌套模型对影响江苏沿海的典型台风"梅花"引起的台风浪过程进行模拟。在得出风场叠加方式的基础上,设计3种订正系数方案及3种权重系数方案共9种风场构建方案,分别对东中国海进行台风浪模拟并结合Jason-1卫星高度计观测的有效波高数据进行比较分析,实验结果显示各方案有效波高的相对误差最大可相差3%。选取最佳方案的模拟结果为嵌套区域提供波谱边界条件,对嵌套区域的模拟结果表明:模拟值与浮标实测资料吻合较好;台风经过江苏沿海期间,近岸海域最大波高可达5~6 m,中北部海域波浪以涌浪为主,而南部海域则以风浪为主。     

台风“山神”过境期间南海西北部海南岛附近海区台风浪空间特征数值模拟研究

采用Takahashi和Fujita.t公式嵌套计算气压场,采用Veno Takeo台风理想模型与ECMWF背景风场合成台风风场,以合成风场作为第三代海浪模型SWAN的驱动场,对台风"山神"过境期间产生的台风浪进行模拟。经对比SWAN可以很好地模拟"山神"期间海浪空间分布特征。根据模拟结果,本文给出"山神"期间台风浪波高、波龄以及波浪方向谱的分布特征,初步探索了"山神"过境期间台风浪的有关要素的空间分布特征。     

隔声屏障在冷却机组降噪中的设计与应用实证

本文对成都双流九江环保垃圾发电厂循环冷却机组进行噪声治理,通过在声音传播途径上设立隔声屏障,并对该声屏障进行声学设计理论计算,声屏障建成后该机组在厂界外1m处,噪声值达到国家厂界噪声排放标准要求,并通过详细的实测数据、建立图形,进一步验证了声屏障理论计算公式和保护范围。     

烟气脱硫吸收塔pH值控制策略优化研究

文章首先介绍现有用于烟气脱硫吸收塔pH值控制的两种基本控制策略,包括单回路前馈反馈控制系统和串级前馈反馈系统。并对现有两种控制策略下烟气脱硫系统吸收塔运行过程中浆液pH值响应过程的分析,针对现有脱硫系统pH值控制策略导致响应滞后等一系列问题,提出了改善烟气脱硫pH值控制策略和响应特性的措施方案,并提出了相应的控制策略,结合烟气脱硫吸收塔浆液池的对象模型,通过对控制策略的仿真,得到该控制策略下的对象的响应特性,验证了控制策略的可行性。最终,将优化的控制策略用于工程实践,结合工程实例说明了通过pH控制策略优化可达到pH值响应更为及时,pH值波动范围减少的效果。从而保证脱硫装置的安全稳定高效运行,有效降低运行消耗。     

基于状态空间法的大型气候环境实验室热负荷仿真模型

目的建立可用于大型气候环境实验室初期设计热负荷计算的方法和模型,对实验室的热负荷进行计算,为制冷系统选型提供依据。方法通过分析实验室的组成结构和热负荷来源,基于状态空间法建立各部分的热负荷计算方法,在Simulink中搭建以制冷量为输入参数的实验室热负荷计算仿真模型,对实验室空载降温过程进行仿真。结果该仿真模型可以快速对实验室热负荷进行计算,并且可以方便地增减热负荷模块,实验室在降温过程中热负荷达3500 k W以上,地板结构的热负荷占到了总热负荷50%以上。结论热负荷计算结果可应用于空调系统和制冷系统的设计和选型,以及控制策略的优化。     

可变喷嘴涡轮增压器(VNT)对高原地区车用柴油机性能与排放的影响研究

目的系统研究可变喷嘴涡轮增压器(VNT)对运行在高原地区的车用柴油机动力性、经济性以及排放性能的影响关系,为高原地区电控柴油机与VNT的匹配控制以及降低其污染物排放提供一定的理论指导。方法在海拔高度约为1960 m的高原地区,选取柴油机的典型运行工况,即低速1400 r/min全负荷、2200 r/min全负荷(最大转矩工况)以及4000 r/min全负荷(额定功率工况),通过试验研究VNT对柴油机性能与排放的影响。结果在低速工况,随着VNT喷嘴环开度的增大,动力性降低,经济性恶化;在最大转矩与额定功率工况,均存在一个最佳的VNT喷嘴环开度使得转矩最大,同时油耗最低。随着VNT喷嘴环开度的增大,进气流量、空燃比、中冷前压力、中冷前温度以及涡前压力均降低,而涡前温度升高。在三个典型运行工况下,随着VNT喷嘴环开度的增大,氮氧化物(NO_x)比排放逐渐降低,而烟度、一氧化碳(CO)以及碳氢(HC)比排放逐渐升高,VNT对HC排放的影响较小。结论在高原地区,通过减小VNT喷嘴环开度可以降低涡前温度,进而降低柴油机的热负荷,提高其可靠性,合理调节VNT喷嘴环开度可以获得较为满意的NO_x比排放与烟度排放。