海上及潮间带风力发电机组的机舱除湿除盐微正压系统

摘要

本发明涉及风力发电设备，公开了一种用于海上及潮间带风力发电机组的机舱除湿除盐微正压系统。该系统是在机舱内指定进风口位置安装除湿和过滤装置，对机舱除指定进风口外的其他缝隙部位采取相对密封或独立于机舱环境的风通道的措施，形成一个相对密封的空间。对从指定进风口进入机舱内的空气进行除湿和一定直径颗粒的过滤，通过湿度、盐雾和流量的控制，使除湿和除盐后相对干燥和纯净的空气充满整个机舱，形成一个微正压，从而保证机舱内零部件在类似陆上空气的环境下工作，最大限度的减少海上潮湿和盐雾对其的腐蚀。整个防腐系统只需对局部结构进行改进，成本较低，而且实施简单，可靠性高，设备本身技术要求不高，整个系统易维护。

说明书

技术领域：

本发明涉及风力发电设备。

技术背景：

现阶段风力发电在我国得到了飞速发展，装机量呈现爆发式增长。随着陆上风资源的大量开发和海上风资源的巨大开发前景，发展海上风电是自然而然的。海上风力资源条件优于陆地，陆地适于安装风电机组的场址有限，但海上风力发电与陆上风力发电相比存在诸多困难，海上风力发电机组的防腐蚀即为难点之一。

目前国内在防腐方面主要采用的方法是：提高零部件的防腐等级；提高绝缘等级或者提高防腐涂层的厚度。这些方法相对来说成本高，可靠性低。在海上或潮间带安装运行时会出现如下问题：

1.大气中的高湿度和高盐雾对机组的零部件具有很强的腐蚀，防腐涂层最长的防腐年限为15年，达不到风电机组的设计年限20年。

2.由于制造工艺问题，容易产生一些缝隙，一旦有了缝隙腐蚀发生，防腐层则无能为力，零部件很快会因为腐蚀而损坏或并缩短寿命。

3.虽然提高了防腐等级，但电子元器件长期在高盐雾、高湿度的环境下工作，表面会形成盐雾颗粒，吸湿后在电子元器件表面形成一层薄膜，容易引起电器元件接触不良，腐蚀短路等危险；机械零部件同样容易引起表面或者接触面腐蚀，造成机械故障。

4.对每个零部件提高防腐等级或使用船用等级会造成成本的大幅提升，而且操作复杂。

目前已有一种防止具有腐蚀作用的盐粒渗入海上风力设备的装置，该装置利用气压发生装置产生加压空气，并将空气引入到一个密闭式区域中通过离心力进行分离，使水或盐粒沉积在外侧边缘，继而被去除。

该方法效率较低，可靠性不高，即空气质量难控制，从而达不到良好的防腐效果。相对通过加压空气离心力对水和盐粒进行分离，速度高会摔掉更多的水和盐雾，但高速气流继而会带走部分水份和盐粒；速度低，会除不掉较大颗粒的水和盐雾颗粒，从而在指定空间达不到设定的空气质量。

另外该方法对设备要求高。要达到水或盐粒甩出的效果，必须使气流产生较高的速度，这样，会对气压发生装置要求较高，而且高速气流需要通过有弯道的较长的通道，对通道的密闭性有很高要求，否则会泄压，这些都会对该装置的可靠性产生影响。

发明内容：

本发明旨在消除现有防腐方案的诸多不利因素，改进方案设计，实现降本增效。本发明的主导思想是：

在机舱内指定进风口位置安装除湿和过滤装置，对机舱除指定进风口外的其他缝隙部位采取相对密封或独立于机舱环境的风通道的措施，形成一个相对密封的空间。

对从指定进风口进入机舱内的空气进行除湿和一定直径颗粒的过滤，通过对机舱内指定进风口进风的湿度，盐雾和流量的控制，使除湿和除盐后的相对干燥和纯净的空气充满整个机舱，并形成一个相对外界的微正压，从而让机舱内零部件能够在一个类似陆上空气的环境下工作，最大限度的减少了海上潮湿和盐雾对其的腐蚀，以保证机舱内零部件的正常工作及相应的寿命。

本发明所述的机舱除湿除盐防腐系统可以控制一个空间的环境，从整体进行防腐，只需要对局部结构进行改进，不需要对单独的每一个零部件提高防腐要求，尤其是电气零部件，大大节约了成本，保证了零部件及整机的使用寿命，而且实施简单，可靠性高，设备本身技术要求不高，整个系统易维护。

附图说明：

附图为风力发电机组的机舱除湿除盐微正压系统进风图

具体实施方式：

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

机舱内除盐除湿进风系统图如附图所示；

除盐除湿进风系统位于机舱后端，发电机和齿轮箱冷却器均建立了相对独立的风通道，在机舱与叶轮连接处和机舱与塔架连接处均采取了相对密封的措施，使机舱内形成一个相对密封的空间。

在进气口设立的除盐除湿装置，通过对空气的冷凝除湿并对进入机舱的空气温度通过冷凝装置和加热装置进行控制，保证进入机舱的空气在适当的温度范围，从而确保机舱内不会出现高温或在金属表面冷凝出的水薄膜。同时在除盐除湿装置中增加过滤部件，通过设定一定的过滤直径，对盐雾进行过滤。

外界大气通过指定除盐除湿装置进风口进风，经过粗过滤、冷凝除湿、精过滤后进入机舱，保证进入机舱的空气的湿度和盐雾量在风力发电机组机舱内零部件的腐蚀界限以下，使相对干燥和纯净的空气充满整个机舱。

除盐除湿装置的进风量通过对机舱内泄漏量加上一定的余量计算而来，并设立压差传感器调整除盐除湿装置的进气流量，保证机舱内部始终保持相对外界的动态微正压状态，从而保证机舱内空气的质量，同时，保证一定量的泄露，以保持机舱内的热平衡。

当除盐除湿系统工作时，机舱内的环境及气流走向如图中所示，保证了风力发电机机舱内湿度和盐雾达到指定值，从而满足风电机组机舱内部零部件工作环境要求，最大限度的减少了海上潮湿和盐雾对其的腐蚀。

上述机舱除湿除盐微正压系统也可以把风力发电机组的任何一部分，如塔架、机舱、叶轮作为一个相对独立的空间，在指定进气口安装过滤除湿装置，将外界空气进行过滤和除湿进入该相对独立空间，并形成一个动平衡的微正压系统，达到整个空间的防腐效果。通过以上方法进行风力发电机组的防腐均应属于本专利保护范围。

另外，对于机舱除湿除盐微正压系统中的冷凝除湿过滤装置的除湿部分，除了用冷凝除湿外，还可以用物理除湿或者加热除湿达到除湿的效果。也应属于本专利保护范围。