CN1834454A - 采用蒸发循环冷却的风力发电机 - Google Patents

采用蒸发循环冷却的风力发电机 Download PDF

Info

Publication number
CN1834454A
CN1834454A CNA2006100396589A CN200610039658A CN1834454A CN 1834454 A CN1834454 A CN 1834454A CN A2006100396589 A CNA2006100396589 A CN A2006100396589A CN 200610039658 A CN200610039658 A CN 200610039658A CN 1834454 A CN1834454 A CN 1834454A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchanger
cooling
wind
cooling medium
generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2006100396589A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100337025C (zh
Inventor
蒋彦龙
元伟伟
李华林
许磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NANJING HANWEI NANLENG REFRIGERATION GROUP CO Ltd
Original Assignee
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Aeronautics and Astronautics filed Critical Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority to CNB2006100396589A priority Critical patent/CN100337025C/zh
Publication of CN1834454A publication Critical patent/CN1834454A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100337025C publication Critical patent/CN100337025C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Wind Motors (AREA)

Abstract

一种采用蒸发循环冷却的风力发电机，属风力发电机技术领域。主要包括风轮(2)、低速轴(3)、齿轮箱(4)、齿轮箱换热器(5)、高速轴(6)、控制变频器(7)、控制变频器换热器(8)、发电机(9)、发电机换热器(10)、冷却介质换热器(11)、冷却介质(13)、循环泵(14)；其特征是还包括蒸发循环制冷机(12)，它制造的冷量通过冷却介质换热器(11)传递给冷却介质(13)，再由冷却介质循环流经发电机换热器、齿轮箱换热器和控制变频器换热器，将它们产生的热量带走，保证风力发电机组高效、稳定、安全的长期工作。与目前采用的强制风冷、水冷风力发电机相比，具有制冷量大、调节能力强、稳定性好等突出优点。

Description

采用蒸发循环冷却的风力发电机
技术领域
本发明涉及一种采用蒸发循环冷却的风力发电机，属风力发电机技术领域。
背景技术
作为可再生能源技术中最成熟的风力发电，对于应对大量使用传统化石燃料能源所带来的迫在眉梢的自然环境、社会危机，是个切实可行的解决方案。在全世界范围内，风力发电正迅速并持续地发展着，在过去的20多年里，风力发电机的单台最大功率已由原来的几十千瓦到如今的2500千瓦，正朝着单机5000千瓦的目标迈进，采用多台机组并网发电的风电场功率可达百万千瓦，已成为能源供应链中的重要组成部分，而不再是可有可无的补充能源。我国幅员辽阔，风能资源十分丰富，随着科学技术的不断进步，风力发电的经济性不断改善，加之我国已把可再生能源作为我国能源战略的重要组成部分，风力发电拥有巨大的潜在市场。
为了实现风力发电机高效、稳定、安全的长期运行，需在风力发电机***中配置必要的冷却措施，以保证齿轮箱、发电机及控制变频器等部件在一定的温度范围内工作。目前对这些部件的冷却普遍采用强制风冷和水冷方式，其中强制风冷适用于功率低于750kW的小型发电机组，而对于功率大于750kW的风电机组，则需采用循环水冷的方式才能满足冷却的要求。随着风力发电机组向大型化方向的进一步迈进，其运行过程中产生的热量将急剧增加，对冷却***提出了更为苛刻的要求，传统意义上的冷却方式将很难达到冷却的需求，为此十分有必要发展基于其它冷却方式的风力发电机***。
发明内容
本发明的目的是提供一种制冷量大、调节能力强、稳定性好，能够满足大功率冷却需求的采用蒸发循环冷却的风力发电机。
它包括台架、风轮、低速轴、齿轮箱、齿轮箱换热器、高速轴、控制变频器、控制变频器换热器、发电机、发电机换热器、冷却介质换热器、冷却介质、循环泵、冷却介质进水管、冷却介质回水管和机舱盖；其特征是还包括设置在机舱盖外的蒸发循环制冷机，该蒸发循环制冷机制造的冷量通过冷却介质换热器传递给冷却管路中的冷却介质冷却，再由冷却介质循环流经齿轮箱换热器、发电机换热器和控制变频器换热器，将它们产生的热量带走，保证风力发电机组高效、稳定、安全的长期工作。
与目前采用的强制风冷、水冷风力发电机相比，具有制冷量大、调节能力强、稳定性好等突出优点，能够满足大功率冷却需求，为研制新一代大功率风力发电机组奠定基础。此外，由于制冷机能够提供更低的冷却温度，可以提供风力发电机所需的最佳工作温度，从而大幅提高风力发电效率。
附图说明
图1是采用蒸发循环冷却的风力发电机示意图。
图1中标号名称：1、台架，2、风轮，3、低速轴，4、齿轮箱，5、齿轮箱换热器，6、高速轴，7、控制变频器，8、控制变频器换热器，9、发电机，10、发电机换热器，11、冷却介质换热器，12、蒸发循环制冷机，13、冷却介质，14、循环泵，15、冷却介质进水管，16、冷却介质回水管，17、机舱盖。
具体实施方式
根据图1所示，本发明的采用蒸发循环冷却的风力发电机包括台架1、风轮2、低速轴3、齿轮箱4、齿轮箱换热器5、高速轴6、控制变频器7、控制变频器换热器8、发电机9、发电机换热器10、冷却介质换热器11、冷却介质13、循环泵14、冷却介质进水管15、冷却介质回水管16和机舱盖17；其特征是还包括设置在机舱盖17外的蒸发循环制冷机12，该蒸发循环制冷机12制造的冷量通过冷却介质换热器11传递给冷却管路中的冷却介质13，再由冷却介质13循环流经齿轮箱换热器5、发电机换热器10和控制变频器换热器8，将它们产生的热量带走，保证风力发电机组高效、稳定、安全的长期工作。
风力发电机工作时，风轮2在风力驱动下旋转，其转速通过低速轴3传至齿轮箱4进行增速，经过增速的高速轴6与发电机9内部的转子联接，带动转子高速旋转并切割磁力线产生电势能，与此同时为了避免风力变化时因发电机9转速波动引起的供电频率改变，确保送到供配电***的电力满足并网要求，还需要配备控制变频器7对供电频率进行自动调节。在上述发电机组工作过程中，齿轮箱4、发电机9、控制变频器7会产生大量的热量，如果没有适当的冷却措施，当温度超过一定范围时将会引起烧毁的严重后果。为了确保这些部件在允许的工作温度范围内工作，保证发电机组安全运行，可在齿轮箱4、发电机9及控制变频器7外部分别设置齿轮箱换热器5、发电机换热器10及控制变频器换热器8，由流经各换热器的冷却介质将以上部件产生的热量带走。温度升高后的冷却介质经过冷却介质换热器11，与设置在机舱盖外的蒸发循环制冷机16制造的冷量进行热量交换降温，然后对各部件进行下一轮循环冷却，从而保证了风力发电机组高效、稳定、安全的长期工作。
与目前采用强制风冷、水冷的风力发电机相比，采用蒸发循环冷却的风力发电机虽然增加了蒸发循环制冷机和各部件换热器的费用以及制冷机对冷却介质进行冷却所需要的能耗，但它具有制冷量大、调节能力强、稳定性好等突出优点，能够满足大功率冷却需求，为研制新一代大功率风力发电机组奠定基础。此外，由于制冷机能够提供更低的冷却温度，因此可以保证风力发电机最佳运行工况所需的温度，一方面大幅提高风力发电效率，另一方面还能延长设备的使用寿命，从而减少设备的维修费用及更换费用，提高了风力发电的经济性。

Claims (1)

1、一种采用蒸发循环冷却的风力发电机，它包括台架(1)、风轮(2)、低速轴(3)、齿轮箱(4)、齿轮箱换热器(5)、高速轴(6)、控制变频器(7)、控制变频器换热器(8)、发电机(9)、发电机换热器(10)、冷却介质换热器(11)、冷却介质(13)、循环泵(14)、冷却介质进水管(15)、冷却介质回水管(16)和机舱盖(17)；其特征是：还包括设置在机舱盖(17)外的蒸发循环制冷机(12)，该蒸发循环制冷机(12)制造的冷量通过冷却介质换热器(11)传递给冷却管路中的冷却介质(13)，再由冷却介质(13)循环流经发电机换热器(10)、齿轮箱换热器(5)和控制变频器换热器(8)，将它们产生的热量带走。
CNB2006100396589A 2006-04-19 2006-04-19 采用蒸发循环冷却的风力发电机 Expired - Fee Related CN100337025C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100396589A CN100337025C (zh) 2006-04-19 2006-04-19 采用蒸发循环冷却的风力发电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100396589A CN100337025C (zh) 2006-04-19 2006-04-19 采用蒸发循环冷却的风力发电机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1834454A true CN1834454A (zh) 2006-09-20
CN100337025C CN100337025C (zh) 2007-09-12

Family

ID=37002322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006100396589A Expired - Fee Related CN100337025C (zh) 2006-04-19 2006-04-19 采用蒸发循环冷却的风力发电机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100337025C (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101392729B (zh) * 2008-10-29 2010-12-08 南京航空航天大学 采用太阳能喷射式冷却的风力发电机
CN101956668A (zh) * 2010-09-01 2011-01-26 广东明阳风电产业集团有限公司 共用水冷散热方式的风力发电机组
CN101956666A (zh) * 2010-08-22 2011-01-26 广东明阳风电产业集团有限公司 用于高温环境的风力发电机组
CN102128139A (zh) * 2011-01-26 2011-07-20 南京航空航天大学 利用塔筒壁冷却的风力发电机
CN101451506B (zh) * 2007-11-30 2011-07-20 上海电气风电设备有限公司 一种风电冷却***的防冻结构
CN101335482B (zh) * 2007-06-26 2011-12-28 上海电气风电设备有限公司 风力发电机变频器的冷却***及工作方式
CN102297099A (zh) * 2011-08-01 2011-12-28 南京航空航天大学 采用空气循环***自冷却的风力发电机及其冷却方法
CN102449301A (zh) * 2009-12-16 2012-05-09 三菱重工业株式会社 风力发电装置
CN101672255B (zh) * 2008-09-11 2013-09-18 通用电气公司 用于加热和冷却风力涡轮机构件的***
CN104088759A (zh) * 2014-07-02 2014-10-08 天津金海河科技有限公司 一种带有蒸发冷却装置的风力发电机构
US20160065036A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Wind turbine
CN105781888A (zh) * 2016-03-08 2016-07-20 马翼 一种高效安全的风力发电机
WO2017152367A1 (zh) * 2016-03-08 2017-09-14 马翼 一种高效安全的风力发电机
CN107542629A (zh) * 2016-06-27 2018-01-05 云南科威液态金属谷研发有限公司 一种用于风力发电机组的冷却装置及风力发电机组
CN108979959A (zh) * 2018-07-09 2018-12-11 黎庆佳 一种具有限速保护开关的风能发电机
EP2561601B1 (en) * 2010-04-19 2020-10-21 Synervisie B.V. Highly integrated energy conversion system for wind, tidal or hydro turbines

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102075034A (zh) * 2010-11-30 2011-05-25 江苏兆胜空调有限公司 双馈式风力发电机用空水冷却器
CN102678472A (zh) * 2011-03-18 2012-09-19 华锐风电科技(集团)股份有限公司 用于冷却风力发电机组的冷却装置及风力发电机组

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2117656B (en) * 1981-08-03 1985-12-18 Charles Norman Smyth Atmospheric water extractor
FR2561316A1 (fr) * 1983-11-18 1985-09-20 Poisson Andre Systeme transformateur d'energie mecanique applicable notamment aux eoliennes
EP0297200A1 (fr) * 1986-04-04 1989-01-04 Hernandez de Los Angeles, Manuel Procédé et appareil éolien-solaire pour l'obtention directe de l'eau par condensation de celle contenue dans la vapeur d'eau de l'air atmosphérique
KR20020021156A (ko) * 1999-07-14 2002-03-18 우벤 알로이즈 폐쇄 냉각 회로를 구비한 풍력 에너지 설비

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101335482B (zh) * 2007-06-26 2011-12-28 上海电气风电设备有限公司 风力发电机变频器的冷却***及工作方式
CN101451506B (zh) * 2007-11-30 2011-07-20 上海电气风电设备有限公司 一种风电冷却***的防冻结构
CN101672255B (zh) * 2008-09-11 2013-09-18 通用电气公司 用于加热和冷却风力涡轮机构件的***
CN101392729B (zh) * 2008-10-29 2010-12-08 南京航空航天大学 采用太阳能喷射式冷却的风力发电机
CN102449301A (zh) * 2009-12-16 2012-05-09 三菱重工业株式会社 风力发电装置
EP2561601B1 (en) * 2010-04-19 2020-10-21 Synervisie B.V. Highly integrated energy conversion system for wind, tidal or hydro turbines
CN101956666A (zh) * 2010-08-22 2011-01-26 广东明阳风电产业集团有限公司 用于高温环境的风力发电机组
CN101956668A (zh) * 2010-09-01 2011-01-26 广东明阳风电产业集团有限公司 共用水冷散热方式的风力发电机组
CN102128139A (zh) * 2011-01-26 2011-07-20 南京航空航天大学 利用塔筒壁冷却的风力发电机
CN102297099B (zh) * 2011-08-01 2013-05-08 南京航空航天大学 采用空气循环***自冷却的风力发电机及其冷却方法
CN102297099A (zh) * 2011-08-01 2011-12-28 南京航空航天大学 采用空气循环***自冷却的风力发电机及其冷却方法
CN104088759A (zh) * 2014-07-02 2014-10-08 天津金海河科技有限公司 一种带有蒸发冷却装置的风力发电机构
CN104088759B (zh) * 2014-07-02 2016-08-31 天津金海河科技有限公司 一种带有蒸发冷却装置的风力发电机构
US20160065036A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Wind turbine
US9531240B2 (en) * 2014-08-29 2016-12-27 Siemens Aktiengesellschaft Wind turbine generator with gear unit cooling system including re-cooling
CN105781888A (zh) * 2016-03-08 2016-07-20 马翼 一种高效安全的风力发电机
WO2017152367A1 (zh) * 2016-03-08 2017-09-14 马翼 一种高效安全的风力发电机
CN107542629A (zh) * 2016-06-27 2018-01-05 云南科威液态金属谷研发有限公司 一种用于风力发电机组的冷却装置及风力发电机组
CN108979959A (zh) * 2018-07-09 2018-12-11 黎庆佳 一种具有限速保护开关的风能发电机

Also Published As

Publication number Publication date
CN100337025C (zh) 2007-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100337025C (zh) 采用蒸发循环冷却的风力发电机
CN100523493C (zh) 集中冷却式风力发电机***
CN102242961B (zh) 一种风磁致热热水器
CN204649004U (zh) 一种带风力发电的冷却塔
CN102128139A (zh) 利用塔筒壁冷却的风力发电机
CN102297099B (zh) 采用空气循环***自冷却的风力发电机及其冷却方法
CN102185420A (zh) 2mw风力发电机冷却***
Jiang Wind turbine cooling technologies
CN112412712A (zh) 一种风力发电机叶片加热***及方法
CN101830168A (zh) 一种利用机动车等物体的移动来进行风力发电的装置
CN216554093U (zh) 一种用于固定式内燃发电机组的蒸发冷却器
CN210919331U (zh) 一种新能源用机电控制装置
CN204226115U (zh) 一种叶轮直接驱动风力发电机
CN114278519A (zh) 一种海上风力发电机组换热结构及换热方法
CN201858090U (zh) 发电机和齿轮箱共用水冷散热方式的大型风力发电机组
TWM592463U (zh) 冷卻水塔的水輪機
CN202108673U (zh) 风力发电机冷却设备
CN101504257B (zh) 直接空冷电站空冷岛与风力发电一体化装置
CN201426067Y (zh) 移动载体风力发电机组
CN202300847U (zh) 一种风力发电***
CN101514685A (zh) 移动载体风力发电机组
CN201771558U (zh) 中低温热能回收发电装置
CN202746118U (zh) 风电机组用机械式强制冷却***及风电机组
CN204960998U (zh) 一种有机工质低温余热发电***
CN102562502B (zh) 塔式太阳热发电装置的虹吸风冷法及设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: NANJING HANWEI REFRIGERATION GROUP CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: NANJING AERONAUTICS AND ASTRONAUTICS UNIV.

Effective date: 20101118

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 210016 NO. 29, YUDAO STREET, BAIXIA DISTRICT, NANJING CITY, JIANGSU PROVINCE TO: 211151 NO. 2-2, WANGSHAN ROAD, TAOWU COMMUNITY, HENGXI TOWN, JIANGNING DISTRICT, NANJING CITY, JIANGSU PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20101118

Address after: Jiangning District of Nanjing City, Jiangsu province 211151 Wu Tao Wang Wang Town Community Road No. 2-2

Patentee after: Nanjing HanWei NanLeng Refrigeration Group Co., Ltd.

Address before: Yudaojie Baixia District of Nanjing City, Jiangsu Province, No. 29 210016

Patentee before: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070912

Termination date: 20140419