[实用新型]风力发电机组内部环境控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种风力发电机组内部环境控制系统。 

背景技术

众所周知，风力发电机能有效地将风能转换成电能。因此，风电场通常选择在风能资源丰富的地区，并结合地形、地质和交通、电网条件确定，既可以选择安装在陆地上，也可以选择安装在海上或者潮间带。但是，无论风力发电机组是安装在陆地上还是安装在海上或者潮间带，控制发电机组内部的环境同时防止发电机组的各个部件腐蚀都是一个必须要解决的问题。 

陆地风电场很多是建在沙尘较大且风资源丰富的地区，建立在这些地区的风力发电机组需要在间隙位置采用多种封闭间隙的方法阻止带沙尘的空气进入机组内部，但是风力发电机组存在多处转动联接处，转动联接处的空隙是不可避免的，所以目前建立在沙尘较大地区的风力发电机组无法从根本上杜绝沙尘侵入机组对机组造成的影响。 

海上有着丰富的风资源和广阔的开发面积，因此随着陆地风场资源的日趋饱和，世界范围内各主要风机制造商都开始把发展重点向海上转移。但是把风力发电机组从陆地转移到海上还有很多的特殊问题需解决。其中海面上的空气有趋于饱和的水蒸汽，有高浓度的盐颗粒或盐雾，这两者若进入风力发电机组内部环境，则会由于日积月累的腐蚀对机组内部的各种功能设备造成致命的损坏。因为海盐颗粒主要成份为氯化钠、氯化钾和氯化镁，这些氯化盐溶于液态水即以电离状态存在并形成强腐蚀介质，其中电解氯离子渗透腐蚀力强，可以渗透金属钝化膜腐蚀底材，进而腐蚀机组内部的各种功能设备。 

风力发电机组内部分布着各种功能设备，从环境控制角度分析这些设备分为三类：(1)有独立循环冷却系统的设备，如变流、箱变、发电机等；(2)在柜体壁面加装排风扇散热的设备，如控制柜、变频柜等；(3)靠自然对流散热的设备，如输送电缆、受太阳辐射的塔筒壁等。其中第(1)类设备虽然 有独立的循环冷却系统，但是这些设备的冷却系统并不能把产生的热量全都带走，并且冷却系统设备自身也会产生一定的热量，第(2)类设备把产生的热量通过排风扇排放到机组内部环境中，第(3)类设备产生的热量主要通过自然对流的方式排放到机组内部环境中，这三类设备产生的热量累积会导致机组内部环境温度的升高，当温升达到一定值时会导致机组内各部件产生各种类型的故障。 

目前各风机制造商仅关注主要发热设备的冷却，对机组内部环境参数情况未引起足够重视。但是，在机组运行过程中发生的故障很多都是环境温度过高或过低或者环境相对湿度过大造成的，也有很多故障是由于外部带有腐蚀性成分或者沙尘的空气进入到机组内部引起的机组内部电子元器件损坏。因此，风力发电机从陆地转移到海上必须要控制好机组内部环境中的盐颗粒或盐雾浓度及机组内部湿度、温度等参数变化。 

为了解决上述问题，目前有部分风力发电机组制造商通过在塔筒底部进行局部环境控制，其首选对塔筒底部摆放设备的空间进行密封，除设计的通风口无其他间隙的地方。外界环境中的风经由风力发电机组间隙进入机舱后，在机舱中经过防腐系统处理后被变频风扇引入塔筒底部，用以而保证了风力发电机组内部空间的空气流通和质量。此外，还有一部分风机制造商把主要电气设备放在塔筒底部，如图1所示，整个塔筒底部除进出通风口外的空间形成了一个密闭的空间，形成的该密闭空间对顶层17密封，外界空气经过滤器14过滤后通过通风管15引入机组内部，并通过出风口风扇16将机组内部空气抽出，以保证风力发电机组内部空间的空气的流通和空气质量。 

但是，上述处理方式需要对局部空间密封，对设计和制造提出了很高的要求，增加了设计和制造成本，而且风机塔筒内部必然要走电缆，这就需要对电缆孔密封，增加了密封成本。而且，上述两种方法仅对塔筒底部空间作了控制，对塔筒底部以外的大部分空间无能为力，而且也无法控制轮毂里面的环境，使得环境控制设备工作效率不高。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风力发电机组内部环境控制系统，用于控制风力发电机组内部环境温度和相对湿度在一定数值范围内，而且该环境控制系统可以有效阻止外界环境中带有腐蚀性成分的空气或者沙尘进入风力 发电机组内部，为发电机组内各设备长期稳定运行提供前提条件。 

本实用新型提供了一种风力发电机组内部环境控制系统，所述内部环境控制系统包括设置在塔筒下部的进风口处的过滤处理器、通风管和变频风扇，过滤处理器通过通风管与变频风扇连接，所述变频风扇给机组的内部空间送风以及维持机组的内部空间的气压高于外界环境的气压。 

所述过滤处理器可包括沿着进风方向顺次设置气流路径上的气液分离器、中效过滤器、亚高效过滤器和加热器。