在全世界范圍內(nèi),風(fēng)力發(fā)電正迅速并持續(xù)地發(fā)展著。當(dāng)今世界風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢表現(xiàn)為單機容量增大、風(fēng)機槳葉的變化、塔架高度上升、控制技術(shù)的進步以及海上風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展。其中單機容量的逐步增大,將會直接導(dǎo)致發(fā)電機內(nèi)各部件的散熱量大大增加,如何有效解決發(fā)電機的溫升瓶頸,已成為風(fēng)力發(fā)電機進一步發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。
目前國內(nèi)對風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究熱點多集中在變頻、控制系統(tǒng)和機械設(shè)計等學(xué)科領(lǐng)域,涉及風(fēng)力發(fā)電冷卻系統(tǒng)研究的內(nèi)容較少,相對于快速發(fā)展的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)存在較大的滯后性。因此,從風(fēng)力發(fā)電機水冷系統(tǒng)工況出發(fā),開發(fā)和設(shè)計對新一代大功率風(fēng)力發(fā)電機專用防凍冷卻循環(huán)液,是一項具有前瞻性的工作。
針對現(xiàn)有防凍液對風(fēng)力發(fā)電機液冷供液裝置金屬部件腐蝕嚴重、冷卻液使用周期短、電器系統(tǒng)穩(wěn)定性差等問題,經(jīng)過果嶺化工研發(fā)有限公司與奧吉娜技術(shù)部的共同努力,借鑒德國、日本先進理念,開發(fā)出新型環(huán)保、無毒、低電導(dǎo)率的風(fēng)力發(fā)電機組專用防凍冷卻循環(huán)液WTS。
在解決金屬部件腐蝕問題方面,傳統(tǒng)的防凍液沒有提出對金屬鋅的保護要求,但在風(fēng)電機組的冷卻系統(tǒng)中會存在鍍鋅管路、接頭或者閥門,所以風(fēng)電機組冷卻液在配方設(shè)計中應(yīng)加強對金屬鋅的保護。引起鍍鋅管路腐蝕的主要因素是氯離子,濃度過高的氯離子會對金屬造成嚴重的腐蝕,所以需要嚴格控制氯離子的含量小于 100ppm。在冷卻液調(diào)配中必須使用去離子水,防止冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象,影響系統(tǒng)散熱及介質(zhì)的流動,硬度控制小于2.5mmol/L。
在保證冷卻液長期使用方面,該工藝配方的設(shè)計中通過加入堿度緩沖劑,來中和冷卻液在使用過程中產(chǎn)生的酸性物質(zhì),保證工作液處于弱堿狀態(tài)。由于風(fēng)力發(fā)電機組長期在70~90℃下工作,乙二醇容易被氧化成乙醇酸,再被氧化成乙二酸,乙二酸的產(chǎn)生容易對設(shè)備造成腐蝕而使之滲漏,所以冷卻液的pH 值要求必須大于7.5。但堿性太強會使冷卻循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生鹽析出現(xiàn)象,影響系統(tǒng)傳熱。風(fēng)電機組水冷介質(zhì)的pH值應(yīng)控制在7.5~9.0之間,既能保護冷卻系統(tǒng)的金屬材料,同時也防止堿度過大造成鹽析出。
在電器系統(tǒng)穩(wěn)定性方面,傳統(tǒng)防凍冷卻液由于采用無機鹽添加劑,造成溶液的電導(dǎo)率過高,不能適用于風(fēng)電機組冷卻系統(tǒng)的使用要求。風(fēng)力發(fā)電機運行過程中,如果防凍冷卻液電導(dǎo)率過大,冷卻系統(tǒng)的電導(dǎo)率感應(yīng)裝置會出現(xiàn)報警,引起停機;電導(dǎo)率過高還會引起較大的泄漏電流,從而使絕緣管路老化,導(dǎo)致發(fā)電機相間閃絡(luò)。因此,WTS防凍冷卻循環(huán)液采用去離子水和高純度乙二醇為原料,采用高效有機添加劑,在滿足金屬腐蝕保護的前提下,電導(dǎo)率≤400μS/cm。
由于WTS防凍冷卻循環(huán)液的特殊配方技術(shù),使該產(chǎn)品能有效地阻止水垢的生成,確保系統(tǒng)良好的冷熱傳導(dǎo)性能,適用于風(fēng)機電氣控制單元的冷卻循環(huán)系統(tǒng)。這種低電導(dǎo)率防凍冷卻液,可以有效減緩冷卻系統(tǒng)金屬部件的腐蝕,滿足風(fēng)力發(fā)電機組冷卻等特殊工況對防凍冷卻液的絕緣安全性要求,實現(xiàn)了綠色環(huán)保和超長效使用。