然而就風電應用而言,合成油還是顯現出了顯著的性能優勢,能帶來更多的價值。下面就以殼牌工業齒輪油Omala S2 G(礦物油)和Omala S4 GX(合成油)為例,具體比較合成油的性能優勢及其帶來的價值:
(1)粘溫特性:粘度指數是評價潤滑油粘溫特性的重要指標,粘度指數越大表明潤滑油粘度受溫度的影響越小。相比Omala S2 G 約為100 的粘度指數,Omala S4 GX 的粘度指數達到160,表明在高溫的時候合成油具有更高的粘度,為齒輪與軸承提供更好的保護,在低溫時合成油具有更低的粘度,有利于泵送以及機組的冷啟動。相比礦物油OmalaS2 G,合成油Omala S4 GX 能夠應用于更寬的溫度范圍。
(2)低溫流動性:合成油Omala S4 GX的傾點為-42℃,遠低于礦物油Omala S2 G 的-15℃,表明合成油能夠適用于更低的溫度,特別是對于極寒地區的風電機組。
(3)熱和氧化穩定性:由于基礎油特殊的分子結構和對抗氧化添加劑良好的感受性,Omala S4 GX 具有優異的抗熱和氧化穩定性,其最直接的好處就是使用壽命大大延長。在相同的使用條件下,Omala S4 GX 的使用壽命是Omala S2 G 的3 倍以上。具體到風電的應用,正常使用情況下Omala S4 GX 可以使用3 年以上。使用壽命的延長能夠減少機組維護的工作量,縮短停機時間,提高發電效率。
(4)摩擦特性:合成油比礦物油具有更小的摩擦系數。有研究表明,PAO 合成油的摩擦系數要比礦物油低20%左右。
在風電應用中,齒輪油最關鍵的性能之一就是抗微點蝕。實際上,影響齒輪抗點蝕或微點蝕的主要潤滑油指標就是摩擦系數。當摩擦系數減少一半,其微點蝕負荷能力增加1.7 倍。因此,合成油相比礦物油有更好的抗微點蝕性能。同時低摩擦系數還將減少齒輪箱本身的能耗,這在后面的章節將具體討論。
(5)揮發特性:礦物油由于含有芳香烴組分以及小碳鏈分子,在高溫下易揮發;而合成油組分比較單一,在高溫下揮發較少。這一方面減少了補油量,節省成本,另一方面也降低了使用風險,增加了安全性。
3 合成油幫助提高風電機組的能源效率
發電效率是風電場業主最為關心的指標之一,因為這直接關系到其經濟效益。因此,發電效率也是各個風電機組制造商努力提高的指標。主齒輪箱在其中也扮演了重要角色,如何減少齒輪箱中因為摩擦而導致的能量損失,提高齒輪箱的能量轉化效率是現在的熱門課題之一。實際上,除了為齒輪箱提供更好的保護外,合成油還能夠提高齒輪箱乃至風電機組的能源效率,為用戶帶來更大的價值。合成油對能源效率的提高可以從以下幾個方面來看: