2020年10月14日-16日，2020北京國際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)（CWP 2020）在北京新國展隆重召開。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度最大的盛會(huì)之一，這場由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國內(nèi)外參會(huì)代表共同參與的風(fēng)能盛會(huì)，再次登陸北京，本屆大會(huì)以“引領(lǐng)綠色復(fù)蘇，構(gòu)筑更好未來”為主題，聚焦中國能源革命的未來。能見App全程直播本次大會(huì)。
在15日上午召開的關(guān)鍵部件技術(shù)創(chuàng)新分論壇上，新疆金風(fēng)科技股份有限公司研發(fā)中心高級熱能與環(huán)境控制工程師王丁會(huì)發(fā)表《直驅(qū)機(jī)組冷卻系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》主題演講。
以下為發(fā)言實(shí)錄：
王丁會(huì)：下面我來講直驅(qū)機(jī)組冷卻系統(tǒng)創(chuàng)新新設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，我們的目標(biāo)很宏偉，我們今天拿一些創(chuàng)新設(shè)計(jì)出來，其中一閥一個(gè)密封一個(gè)管路能不能上這個(gè)大臺面，創(chuàng)新技術(shù)如何去實(shí)現(xiàn)，如何支撐大的目標(biāo)，其實(shí)在昨天的大咖指點(diǎn)江山的時(shí)候，我覺得背后所能支撐這個(gè)目標(biāo)的，其實(shí)是我們這些零部件，我們作為供方整機(jī)廠家，或者業(yè)主在其中所遇到的問題，源于哪兒我們心里都非常清楚。對于大兆瓦機(jī)組的在冷卻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，我們怎么做的，給大家做一個(gè)分享，金風(fēng)科技對于關(guān)鍵部件以應(yīng)用一代，研發(fā)一代和儲(chǔ)備一代為指導(dǎo)精神，今天我所講的其實(shí)就是針對我們大兆瓦機(jī)組所應(yīng)用一代進(jìn)行的介紹，同時(shí)我們所研發(fā)的一代和儲(chǔ)備的一代也在不斷的進(jìn)行和推進(jìn)。
我從這幾個(gè)方面給大家做一個(gè)整體的介紹。我們先看一下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的冷卻形式，傳熱學(xué)理論，冷卻技術(shù)理論發(fā)展到今天，我們的創(chuàng)新在哪兒，我們的創(chuàng)新是在系統(tǒng)、在結(jié)構(gòu)、在零部件的應(yīng)用，這些是我們整個(gè)專業(yè)系統(tǒng)創(chuàng)新真正的方向，如果冷卻技術(shù)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)理論突破的時(shí)候，我們講解和分享的時(shí)候就不是站在這個(gè)論壇上進(jìn)行了。我們采用發(fā)電機(jī)冷卻技術(shù)過程中，運(yùn)用到了多少技術(shù)呢？空冷，水冷卻，空水空冷卻等等，在這些應(yīng)用過程中我們積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，而這幾種技術(shù)我們是想追求簡單的、合理的，因?yàn)橐粋€(gè)技術(shù)一個(gè)零部件，一個(gè)結(jié)構(gòu)，越簡單的、越可靠的才是越科學(xué)的，這才是我們所追求的真諦。
所以局限于哪兒？我們可以局限于造價(jià)性價(jià)比，以及我們整機(jī)的布局整個(gè)結(jié)構(gòu)的要求，這個(gè)是最終造成我們冷卻形式的選擇的關(guān)鍵因素。
現(xiàn)在看看大兆瓦機(jī)組直驅(qū)機(jī)組發(fā)展過程中我們的需求是什么，我們以什么開發(fā)主線實(shí)現(xiàn)我冷卻和大機(jī)組的匹配性。
第一個(gè)散熱量需求，這是我們最基本的要求，部件的有效散熱是部件可靠運(yùn)行的一個(gè)基礎(chǔ)，然后在這個(gè)過程中除了散熱量的增加，大的機(jī)組，損耗量不斷的增加，這個(gè)損耗不僅需要進(jìn)行服務(wù)的對象，同時(shí)損耗部件數(shù)量也不斷的在增加，第二個(gè)可靠性的需求，這個(gè)尤其對于海上機(jī)組尤為明顯，一次運(yùn)維成本，所產(chǎn)生的費(fèi)用，我們大家心理都清楚，它所產(chǎn)生的費(fèi)用在我們整個(gè)占比上非常大，在可靠性上金風(fēng)科技做了大量的工作，來確保零部件可靠的運(yùn)行。
第三個(gè)能效的需求，在大兆瓦冷卻機(jī)組容量增加的同時(shí)，我們做的目的不想隨著容量的增加，能耗線性的增加，所以我們引入能效比，能效比就是一千瓦的電產(chǎn)生多大冷量來服務(wù)我的機(jī)組，所以通過能效的一個(gè)對比，結(jié)合性價(jià)比的合理分析，選擇一個(gè)中間我們能夠接受的一個(gè)點(diǎn)。
第三個(gè)緊湊型需求，大兆瓦機(jī)組發(fā)展過程中，我們看到整個(gè)機(jī)組個(gè)頭不斷增加，重量不斷增加，在冷卻上面，選型上面，冷卻選型影響機(jī)結(jié)構(gòu)的尺寸，我們實(shí)現(xiàn)緊湊型的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)這個(gè)集成的設(shè)計(jì)，這是一個(gè)很高的設(shè)計(jì)水平要求。
我們怎么去響應(yīng)和怎么去附和大兆瓦機(jī)組冷卻的要求。
第一個(gè)我們要講方法論，第一個(gè)方法論凡事必有章程，我們一定要有清晰的思路和方向，源于多年的技術(shù)積累和多年遇到的問題，在這個(gè)過程中我們方法論采用兩個(gè)方向，兩條主線，第一個(gè)全鏈條的信息貫通，整機(jī)廠加工環(huán)節(jié)比較多，信息流的貫通是保證這個(gè)新型的技術(shù)往下推進(jìn)的一個(gè)重要措施，這個(gè)研發(fā)主線能夠保證我們可以按部就班并合理的調(diào)整我們步伐，保證我們系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的完整性；第二個(gè)采用需求分析到后評估的閉環(huán)流程，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化及迭代。多方案設(shè)計(jì)：包括結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)以及關(guān)鍵部位的型式，這些設(shè)計(jì)過程中，金風(fēng)科技全部采用多方案設(shè)計(jì)，集成公司的所有技術(shù)力量，通過技術(shù)評審進(jìn)行一個(gè)對標(biāo)迭代，然后達(dá)到我們一個(gè)最優(yōu)的一個(gè)形式。系統(tǒng)及部件的驗(yàn)證：這個(gè)驗(yàn)證過程中，金風(fēng)科技付出很多精力，所有的測試標(biāo)準(zhǔn)高于行業(yè)里面的指標(biāo)，在這個(gè)過程中確保我們機(jī)組長治久安的運(yùn)行，在這個(gè)過程中我們不僅僅對金風(fēng)科技技術(shù)的推進(jìn)，對于整個(gè)行業(yè)在零部件上應(yīng)用也是一個(gè)巨大的推進(jìn)。
再有我們先介紹我所說的開發(fā)主線，金風(fēng)科技以一次做對為我們的主導(dǎo)精神，所以開發(fā)之前要有一個(gè)清晰的一個(gè)思路和清晰的理念，我們在整個(gè)流程中包括幾大關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，從需求分析，概念分析，詳細(xì)設(shè)計(jì)到零部件的驗(yàn)證，系統(tǒng)的驗(yàn)證，以及到最后的現(xiàn)場數(shù)據(jù)迭代，和數(shù)據(jù)進(jìn)行再分析和系統(tǒng)的再優(yōu)化，在整個(gè)過程中我們調(diào)研了大量的資料，調(diào)研大量不同行業(yè)不僅僅風(fēng)電行業(yè)其他行業(yè)所有行業(yè)技術(shù)的應(yīng)用，第一個(gè)我們首先要保證的對知識產(chǎn)權(quán)的尊重，我們會(huì)避開知識產(chǎn)權(quán)糾紛，這是第一步；第二個(gè)從概念設(shè)計(jì)采用多方案的體系到最終運(yùn)行數(shù)據(jù)的后評估，我們得到了很好的結(jié)果，其實(shí)在地面進(jìn)行驗(yàn)證過程中出現(xiàn)了許多的問題，正是因?yàn)槲覀兏矣诿鎸栴}，敢于解決問題，后續(xù)保證我們大兆瓦機(jī)組正常運(yùn)行可靠的運(yùn)行。
全鏈條的貫通，我們知道我們作為整機(jī)廠家，我們包括了大量的專業(yè)人員和不同方向的人員，包括質(zhì)量、工藝、可靠性、檢測、實(shí)驗(yàn)中心、總裝、客服等等，這個(gè)環(huán)節(jié)我們采用新的技術(shù)，在這個(gè)過程中如何把這個(gè)信息傳遞下去，這就是我們所做的全鏈條貫通的一個(gè)體系，在這個(gè)過程中，我們會(huì)做什么？我們會(huì)把我需要哪個(gè)部門參與與開發(fā)主線相結(jié)合對各方向提出要求與規(guī)定，我們規(guī)定什么？會(huì)規(guī)定你的交付物是什么？你需要了解什么？你的任務(wù)在這個(gè)環(huán)節(jié)是什么？整個(gè)商務(wù)質(zhì)量等全部參與過程中，我們想做到一個(gè)最終的目標(biāo)和結(jié)論是什么？我們新系統(tǒng)放到這兒以后大兆瓦機(jī)組相關(guān)的人員都能知道，也就是說問到你相應(yīng)的這個(gè)人員，你應(yīng)該知道這個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)需要注意什么需要做什么，你給我交付的是什么，達(dá)到了沒有，保證系統(tǒng)到最后能夠最終傳到現(xiàn)場運(yùn)維人員手里對這個(gè)系統(tǒng)的要求，同時(shí)在這個(gè)過程中，我的設(shè)計(jì)人員全程參與，每一個(gè)環(huán)節(jié)都要把控和參與，這個(gè)是我講的兩個(gè)重要的主線。在我們整體的開發(fā)過程中發(fā)揮了重大的作用。
再有一個(gè)，我詳細(xì)講一下大兆瓦基礎(chǔ)設(shè)計(jì)系統(tǒng)中的一些細(xì)節(jié)，整機(jī)型自冷卻，因?yàn)榇蠹抑缹τ诓煌悴考谝粶囟鹊拿舾行圆灰粯樱缓笏谡麄€(gè)系統(tǒng)中的邏輯控制不一樣，以及在整個(gè)整機(jī)布局不一樣，這個(gè)時(shí)候我們就分析，哪些結(jié)構(gòu)的布局能實(shí)現(xiàn)更緊湊的設(shè)計(jì)，所以在我這六個(gè)需要散熱的零部件過程中，我們形成三大系統(tǒng)，外冷散熱的集成系統(tǒng)，形成一個(gè)環(huán)供系統(tǒng)，在這三個(gè)系統(tǒng)中，不同的邏輯和不同的運(yùn)行模式，來保證整個(gè)機(jī)組散熱合理。
大家看一下我們在大兆瓦機(jī)組整體設(shè)計(jì)過程中，多方案系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我們在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，這個(gè)系統(tǒng)中我們進(jìn)行了一個(gè)容錯(cuò)運(yùn)行的對比，以及知識產(chǎn)權(quán)上的一個(gè)對比，然后選擇了我們里邊最優(yōu)的形式。多方案結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，我們形成七種方案，在這七種方案中我們進(jìn)行不同方案的對比和方案的實(shí)驗(yàn)可行性，對運(yùn)維人員影響，安裝的影響，我們選擇最優(yōu)的結(jié)果。比如說我們在集成設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了大環(huán)管，與定軸的密切結(jié)合，直徑達(dá)到4米，加工過程中精度的保證有很大的要求，定軸的設(shè)計(jì)，也有很大的要求，由于在發(fā)電機(jī)機(jī)組運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的振動(dòng)，對于剛性連接有一個(gè)什么樣的影響，對于系統(tǒng)運(yùn)營的可靠性都有很大的一個(gè)影響和障礙。在這個(gè)布局過程中咱們知道有很多零部件涉及到二十輪的迭代，繞偏航的外齒，在這個(gè)過程中我們最終實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)形式，保證間距是5毫米，實(shí)際上在我們裝備過程中和實(shí)際運(yùn)用過程中這個(gè)數(shù)據(jù)非常非常的精確，其實(shí)真正的距離也就是5毫米，實(shí)現(xiàn)管路布局美觀可靠性上的最佳結(jié)果。
在結(jié)構(gòu)緊湊型布局過程中，我們對于散熱器它本身會(huì)產(chǎn)生一些異形，異形的結(jié)果，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)整體氣流組織的變化，所以在這個(gè)過程中我們?yōu)榱舜_保我們整個(gè)氣流組織和散熱的有效性進(jìn)行一個(gè)仿真，仿真過程中我們從理論基礎(chǔ)上支撐我這個(gè)設(shè)計(jì)是有效的，同時(shí)以所產(chǎn)生的結(jié)果作為我零部件迭代和零部件選型的一個(gè)輸入進(jìn)行相互的迭代，達(dá)到最終的一個(gè)完美結(jié)果。
其實(shí)在工程建設(shè)中，最主要目的是保證質(zhì)量，保證工期，保證成本，然后在這個(gè)過程中我們也做了一個(gè)簡單的人機(jī)料法環(huán)，原料可以應(yīng)用的。第一個(gè)系統(tǒng)性能的測試，我們系統(tǒng)測試進(jìn)行了一年的時(shí)間，在產(chǎn)品出來之前，我們通過成本上考慮，我們創(chuàng)新性的采用了結(jié)構(gòu)平臺來模擬發(fā)電機(jī)整體結(jié)構(gòu)的模式，在這個(gè)過程中我們把整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)，一比一的完全體現(xiàn)，在這個(gè)過程中我們進(jìn)行系統(tǒng)的運(yùn)行測試。排氣排液注液有效性測試，還有對流體均勻的測試，在整個(gè)系統(tǒng)布局中，我們所做的就是通過結(jié)構(gòu)形式的變化，來保證我整個(gè)流體均勻性的分布，而不是同動(dòng)電動(dòng)閥和電池閥的調(diào)節(jié)，整個(gè)過程中我們追求的是簡單簡化，盡量減少電空間，和這些電空間的存在，以此提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性有效性，這個(gè)系統(tǒng)測試中我們所有的設(shè)計(jì)人員，可以說是風(fēng)餐露宿，在整個(gè)戶外，為什么把所有的設(shè)計(jì)人員拉過去，在整個(gè)系統(tǒng)安裝過程中，全部是讓我們設(shè)計(jì)人員來安裝，設(shè)計(jì)人員來安裝，讓設(shè)計(jì)人員來拆一解，安裝和拆解在設(shè)計(jì)中體現(xiàn)人性化的設(shè)計(jì)，你在設(shè)計(jì)過程中你知道安裝人員在哪個(gè)地方安裝困難性最大，你去安裝，你安裝你回來以后改進(jìn)，在運(yùn)維過程中哪個(gè)地方難拆哪個(gè)地方問題大，也是由我們設(shè)計(jì)人員來完成，這個(gè)過程對設(shè)計(jì)人員水平的提高和對設(shè)計(jì)人員本身一個(gè)設(shè)計(jì)的眼界和潛移默化的設(shè)計(jì)過程中一個(gè)意識的提高是非常非常有作用的。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成以后我們讓系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行半年的時(shí)間，系統(tǒng)在地面可靠性運(yùn)行，比天上運(yùn)行的意義還要重大，因?yàn)檫@是我在地面運(yùn)行所有的問題全部可以發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)安裝在整個(gè)拆解包括整個(gè)測試過程中，會(huì)存在一些問題，有些問題是核心觀念的，通過這個(gè)系統(tǒng)的測試，我們把這些問題在地面全部解決，保證機(jī)組可靠性運(yùn)行。第二個(gè)我們看振動(dòng)測試，對于整機(jī)的發(fā)展對于整機(jī)的可靠性影響特別大，但是整個(gè)冷凍系統(tǒng)振動(dòng)測試不可實(shí)現(xiàn)。
我們創(chuàng)新性的實(shí)現(xiàn)了這個(gè)模卡結(jié)構(gòu)的測試，通過模卡結(jié)構(gòu)措施散熱器進(jìn)行振動(dòng)測試，而且這個(gè)振動(dòng)測試情況非常惡劣，我們得到很多意想不到的結(jié)果，這對于整個(gè)零部件發(fā)揮了巨大的作用。
一個(gè)芯體的測試，是我們核心部件，有些測試我就不再介紹了，在這個(gè)過程中清潔度，脈沖焊縫金相分析，所有標(biāo)準(zhǔn)全部超越行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。新零部件的應(yīng)用，水浸及電容液位傳感器性能測試。對冷卻液的測試，我們形成自由的標(biāo)準(zhǔn)和，理化性泡沫傾向，壓力沖擊等等，這些大量的實(shí)驗(yàn)來保證我整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成的關(guān)鍵零部件的可靠性。
再有一個(gè)是人的因素，在全鏈條人員培訓(xùn)過程中，我們把各個(gè)部門各個(gè)人員，以及我們的供方全部拉到一起，在整個(gè)培訓(xùn)過程中，不厭其煩進(jìn)行了十幾輪的安裝培訓(xùn)，以及系統(tǒng)的理論培訓(xùn)，因?yàn)槲覀儓?jiān)信有一條，三分設(shè)備七分安裝，安裝影響，對后期運(yùn)營有很大很大的作用，我們對于設(shè)計(jì)人員天天跟工人在一起，天天交流，天天做培訓(xùn)，保證我們設(shè)備在安裝過程中一個(gè)問題最小化。
我們設(shè)計(jì)過程中試驗(yàn)過程中，集合我們總工團(tuán)隊(duì)的力量，進(jìn)行多次問題匯報(bào)問題反饋，在這個(gè)過程中我們可以說是把金風(fēng)科技多年的技術(shù)積累全部應(yīng)用到了大兆瓦過程中，進(jìn)行了多次的迭代，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的最優(yōu)化，再有一個(gè)我們在整個(gè)過程中的方法論，在這個(gè)過程中我們概念設(shè)計(jì)，等等一系列文件在一個(gè)系統(tǒng)上形成147分報(bào)告。
我最終的一個(gè)把控環(huán)節(jié)，金風(fēng)科技憑借自己實(shí)驗(yàn)臺的巨大優(yōu)勢，新型基礎(chǔ)中進(jìn)行全面的實(shí)驗(yàn)，這是最后一道把關(guān)點(diǎn)，前期一系列積累和一系列計(jì)算，保證了在衛(wèi)生結(jié)果中的合理值所有的結(jié)果全部達(dá)標(biāo)。
再說幾個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)，我和大家分享一下。
我們系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，第一個(gè)全系統(tǒng)的自動(dòng)排氣設(shè)計(jì)，這個(gè)出于人性化考慮，大大減輕人員工作的負(fù)擔(dān)，整個(gè)系統(tǒng)的安裝作業(yè)時(shí)間的節(jié)省和工作量的減少；第二個(gè)結(jié)構(gòu)減震的設(shè)計(jì)，在這個(gè)設(shè)計(jì)過程中我們通過材料緊密結(jié)合；第三個(gè)沒有風(fēng)管沒有變徑，我們把發(fā)電機(jī)自身的定的結(jié)構(gòu)，作為了我們自承的風(fēng)道，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)的共用；第四個(gè)部件的容錯(cuò)和系統(tǒng)的容錯(cuò)的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)功能的不同，我們進(jìn)行了不同的部件和系統(tǒng)的一個(gè)設(shè)計(jì)，剛才說的三個(gè)系統(tǒng)，其實(shí)三個(gè)系統(tǒng)，我們的部件方式完全都是不同的，這個(gè)結(jié)合了我們每一個(gè)部件自身的特點(diǎn)來進(jìn)行的；第五個(gè)，電容傳感器的應(yīng)用，首次納入行業(yè)內(nèi)來應(yīng)用一系列協(xié)同策略關(guān)鍵運(yùn)維過程中，都是在我們整個(gè)全部把這些工作提前全部完成和實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)過程中我們有20多項(xiàng)創(chuàng)新和設(shè)計(jì)。金風(fēng)科技對于整個(gè)技術(shù)的尊重性非常強(qiáng)，我們進(jìn)行知識產(chǎn)權(quán)的同時(shí)，我們也注重知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)，部分創(chuàng)新點(diǎn)，實(shí)行二十多項(xiàng)的專利的一個(gè)申請。
（根據(jù)速記整理，未經(jīng)本人審核）
