风力发电机组结构原理及技术.ppt

风力发电机组技术
风电场中,高级工程技术及管理人员培训班
2008年9月12日
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浙江风电公司吴金城
吴金城:浙江风电公司副总经理
1992:Bonus合作生产120千瓦风电机
1993:参加200千瓦风力发电机研制
1994:浙江风电公司
NTK550千瓦、Micon600千瓦、V42、D4、V52-V80
250千瓦、750千瓦风电机
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浙江风电公司吴金城
时间安排
12日
08:30 – 09:30 介绍
风力发电机原理、发展
空气动力学原理
风力发电机发展历史
09:30 – 10:00 休息
10:00 – 11:30 风力发电机分类
各类风力发电机的特点
14:00 – 15:00 风力发电机结构及主要部件
15:00 – 15:30 休息
15:30 – 17:00 风力发电机齿轮箱
齿轮箱结构特点、发展趋势和常见故障
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浙江风电公司吴金城
时间安排
13日
08:30 – 09:30 风力发电机偏航系统
09:30 – 10:00 休息
10:00 – 11:30 风力发电机液压系统和刹车结构
风力发电机的控制和安全系统
14:00 – 15:00 风力发电机的塔架和基础
塔架种类、基础设计特点
15:00 – 15:30 休息
15:30 – 17:00 风电机特性及环境影响
功率特性、噪声特性、风电机对环境影响
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两天课程的最低目标:
了解风力发电基本原理、风电机的主要结构和几个基本概念。
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风力发电机原理
风中蕴含的能量
风电机将风的动能转化为机械能并进而转化为电能。从动能到机械能的转化是通过叶片来实现的,而从机械能到电能则是通过发电机实现的。
动能
能量和功率
空气的质量
空气密度随着空气压力的增大而增大,随着温度的升高而减小:
•冷空气比热空气密度大(热气球升空就是利用的这个原理)。在普通大气压力和20°C 温度的条件下每立方米空气的质量是 kg ;在-10°C 的温度下,每立方米空气重 kg,比常温下重了11%。也就是说,同样的风速同样的风电机,-10 °C冷风比 20 °C热风能够多产生11%的电能。
•单位体积的空气,密度大的比密度小的要重,也含有更多的能量。高压地区(1020hPa)的空气密度比低压地区(980hPa)的空气密度大,单位体积重量也大。
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风力发电机原理
一台2MW的风电机叶片半径在40米左右。在普通空气密度下,温度10°C,风速6米/秒(= 21 km/h)的情况下,风电机的功率是780KW。在这个风速下,每秒流经风电机的空气是43吨。其中所蕴含的能量相当于一辆小型货车()开90公里/小时的时候,或者一台小轿车(700公斤)开170公里/小时的时候的能量。
当风速达到18米/秒(= 65 公里/小时)的时候,每秒流经风电机的空气大约是110吨。风速增长到3倍,但风的功率却要增长到3的3次方倍,也就是27倍。这个时候风的功率大约是21兆瓦。
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基本原理
A1
A
A2
v1
v2
v
Pmech
空气是不可压缩的,高速气流减慢后必然扩散。
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基本原理
动能:
风能:
风电机吸收的能量:
Max DPw ?
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将风能转化为机械能
升力型和阻力型风力机
风会对切割它移动方向上的任意面积A 形成一个力,这个力就是阻力。阻力型机器利用阻力产生动力。
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