2020年10月14日-16日，2020北京國際風能大會暨展覽會（CWP 2020）在北京新國展隆重召開。作為全球風電行業年度最大的盛會之一，這場由百余名演講嘉賓和數千名國內外參會代表共同參與的風能盛會，再次登陸北京，本屆大會以“引領綠色復蘇，構筑更好未來”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。

　　

　　在15日上午召開的關鍵部件技術創新分論壇上，新疆金風科技股份有限公司研發中心高級熱能與環境控制工程師王丁會發表《直驅機組冷卻系統創新設計與實現》主題演講。

　　以下為發言實錄：

王丁會：下面我來講直驅機組冷卻系統創新新設計與實現，我們的目標很宏偉，我們今天拿一些創新設計出來，其中一閥一個密封一個管路能不能上這個大臺面，創新技術如何去實現，如何支撐大的目標，其實在昨天的大咖指點江山的時候，我覺得背后所能支撐這個目標的，其實是我們這些零部件，我們作為供方整機廠家，或者業主在其中所遇到的問題，源于哪兒我們心里都非常清楚。對于大兆瓦機組的在冷卻系統實現，我們怎么做的，給大家做一個分享，金風科技對于關鍵部件以應用一代，研發一代和儲備一代為指導精神，今天我所講的其實就是針對我們大兆瓦機組所應用一代進行的介紹，同時我們所研發的一代和儲備的一代也在不斷的進行和推進。

　　

　　我從這幾個方面給大家做一個整體的介紹。我們先看一下風力發電機組的冷卻形式，傳熱學理論，冷卻技術理論發展到今天，我們的創新在哪兒，我們的創新是在系統、在結構、在零部件的應用，這些是我們整個專業系統創新真正的方向，如果冷卻技術實現基礎理論突破的時候，我們講解和分享的時候就不是站在這個論壇上進行了。我們采用發電機冷卻技術過程中，運用到了多少技術呢？空冷，水冷卻，空水空冷卻等等，在這些應用過程中我們積累了大量的經驗，而這幾種技術我們是想追求簡單的、合理的，因為一個技術一個零部件，一個結構，越簡單的、越可靠的才是越科學的，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性價比，以及我們整機的布局整個結構的要求，這個是最終造成我們冷卻形式的選擇的關鍵因素。

　　

　　現在看看大兆瓦機組直驅機組發展過程中我們的需求是什么，我們以什么開發主線實現我冷卻和大機組的匹配性。

　　

　　第一個散熱量需求，這是我們最基本的要求，部件的有效散熱是部件可靠運行的一個基礎，然后在這個過程中除了散熱量的增加，大的機組，損耗量不斷的增加，這個損耗不僅需要進行服務的對象，同時損耗部件數量也不斷的在增加，第二個可靠性的需求，這個尤其對于海上機組尤為明顯，一次運維成本，所產生的費用，我們大家心理都清楚，它所產生的費用在我們整個占比上非常大，在可靠性上金風科技做了大量的工作，來確保零部件可靠的運行。

　　

　　第三個能效的需求，在大兆瓦冷卻機組容量增加的同時，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生多大冷量來服務我的機組，所以通過能效的一個對比，結合性價比的合理分析，選擇一個中間我們能夠接受的一個點。

　　

　　第三個緊湊型需求，大兆瓦機組發展過程中，我們看到整個機組個頭不斷增加，重量不斷增加，在冷卻上面，選型上面，冷卻選型影響機結構的尺寸，我們實現緊湊型的設計，實現這個集成的設計，這是一個很高的設計水平要求。

　　

　　我們怎么去響應和怎么去附和大兆瓦機組冷卻的要求。

　　

　　第一個我們要講方法論，第一個方法論凡事必有章程，我們一定要有清晰的思路和方向，源于多年的技術積累和多年遇到的問題，在這個過程中我們方法論采用兩個方向，兩條主線，第一個全鏈條的信息貫通，整機廠加工環節比較多，信息流的貫通是保證這個新型的技術往下推進的一個重要措施，這個研發主線能夠保證我們可以按部就班并合理的調整我們步伐，保證我們系統的可靠性和系統的完整性；第二個采用需求分析到后評估的閉環流程，實現系統的優化及迭代。多方案設計：包括結構、系統以及關鍵部位的型式，這些設計過程中，金風科技全部采用多方案設計，集成公司的所有技術力量，通過技術評審進行一個對標迭代，然后達到我們一個最優的一個形式。系統及部件的驗證：這個驗證過程中，金風科技付出很多精力，所有的測試標準高于行業里面的指標，在這個過程中確保我們機組長治久安的運行，在這個過程中我們不僅僅對金風科技技術的推進，對于整個行業在零部件上應用也是一個巨大的推進。

　　

　　再有我們先介紹我所說的開發主線，金風科技以一次做對為我們的主導精神，所以開發之前要有一個清晰的一個思路和清晰的理念，我們在整個流程中包括幾大關鍵的環節，從需求分析，概念分析，詳細設計到零部件的驗證，系統的驗證，以及到最后的現場數據迭代，和數據進行再分析和系統的再優化，在整個過程中我們調研了大量的資料，調研大量不同行業不僅僅風電行業其他行業所有行業技術的應用，第一個我們首先要保證的對知識產權的尊重，我們會避開知識產權糾紛，這是第一步；第二個從概念設計采用多方案的體系到最終運行數據的后評估，我們得到了很好的結果，其實在地面進行驗證過程中出現了許多的問題，正是因為我們敢于面對問題，敢于解決問題，后續保證我們大兆瓦機組正常運行可靠的運行。

　　

　　全鏈條的貫通，我們知道我們作為整機廠家，我們包括了大量的專業人員和不同方向的人員，包括質量、工藝、可靠性、檢測、實驗中心、總裝、客服等等，這個環節我們采用新的技術，在這個過程中如何把這個信息傳遞下去，這就是我們所做的全鏈條貫通的一個體系，在這個過程中，我們會做什么？我們會把我需要哪個部門參與與開發主線相結合對各方向提出要求與規定，我們規定什么？會規定你的交付物是什么？你需要了解什么？你的任務在這個環節是什么？整個商務質量等全部參與過程中，我們想做到一個最終的目標和結論是什么？我們新系統放到這兒以后大兆瓦機組相關的人員都能知道，也就是說問到你相應的這個人員，你應該知道這個關鍵環節需要注意什么需要做什么，你給我交付的是什么，達到了沒有，保證系統到最后能夠最終傳到現場運維人員手里對這個系統的要求，同時在這個過程中，我的設計人員全程參與，每一個環節都要把控和參與，這個是我講的兩個重要的主線。在我們整體的開發過程中發揮了重大的作用。

　　

　　再有一個，我詳細講一下大兆瓦基礎設計系統中的一些細節，整機型自冷卻，因為大家知道對于不同零部件，第一溫度的敏感性不一樣，然后它在整個系統中的邏輯控制不一樣，以及在整個整機布局不一樣，這個時候我們就分析，哪些結構的布局能實現更緊湊的設計，所以在我這六個需要散熱的零部件過程中，我們形成三大系統，外冷散熱的集成系統，形成一個環供系統，在這三個系統中，不同的邏輯和不同的運行模式，來保證整個機組散熱合理。

　　

　　大家看一下我們在大兆瓦機組整體設計過程中，多方案系統設計，我們在系統設計中，這個系統中我們進行了一個容錯運行的對比，以及知識產權上的一個對比，然后選擇了我們里邊最優的形式。多方案結構設計過程中，我們形成七種方案，在這七種方案中我們進行不同方案的對比和方案的實驗可行性，對運維人員影響，安裝的影響，我們選擇最優的結果。比如說我們在集成設計中實現了大環管，與定軸的密切結合，直徑達到4米，加工過程中精度的保證有很大的要求，定軸的設計，也有很大的要求，由于在發電機機組運行過程中所產生的振動，對于剛性連接有一個什么樣的影響，對于系統運營的可靠性都有很大的一個影響和障礙。在這個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，在這個過程中我們最終實現結構形式，保證間距是5毫米，實際上在我們裝備過程中和實際運用過程中這個數據非常非常的精確，其實真正的距離也就是5毫米，實現管路布局美觀可靠性上的最佳結果。

　　

　　在結構緊湊型布局過程中，我們對于散熱器它本身會產生一些異形，異形的結果，會產生一個整體氣流組織的變化，所以在這個過程中我們為了確保我們整個氣流組織和散熱的有效性進行一個仿真，仿真過程中我們從理論基礎上支撐我這個設計是有效的，同時以所產生的結果作為我零部件迭代和零部件選型的一個輸入進行相互的迭代，達到最終的一個完美結果。

　　

　　其實在工程建設中，最主要目的是保證質量，保證工期，保證成本，然后在這個過程中我們也做了一個簡單的人機料法環，原料可以應用的。第一個系統性能的測試，我們系統測試進行了一年的時間，在產品出來之前，我們通過成本上考慮，我們創新性的采用了結構平臺來模擬發電機整體結構的模式，在這個過程中我們把整個系統設計出的系統，一比一的完全體現，在這個過程中我們進行系統的運行測試。排氣排液注液有效性測試，還有對流體均勻的測試，在整個系統布局中，我們所做的就是通過結構形式的變化，來保證我整個流體均勻性的分布，而不是同動電動閥和電池閥的調節，整個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，以此提高整個系統的可靠性有效性，這個系統測試中我們所有的設計人員，可以說是風餐露宿，在整個戶外，為什么把所有的設計人員拉過去，在整個系統安裝過程中，全部是讓我們設計人員來安裝，設計人員來安裝，讓設計人員來拆一解，安裝和拆解在設計中體現人性化的設計，你在設計過程中你知道安裝人員在哪個地方安裝困難性最大，你去安裝，你安裝你回來以后改進，在運維過程中哪個地方難拆哪個地方問題大，也是由我們設計人員來完成，這個過程對設計人員水平的提高和對設計人員本身一個設計的眼界和潛移默化的設計過程中一個意識的提高是非常非常有作用的。

　　

　　系統設計完成以后我們讓系統連續運行半年的時間，系統在地面可靠性運行，比天上運行的意義還要重大，因為這是我在地面運行所有的問題全部可以發現，在整個安裝在整個拆解包括整個測試過程中，會存在一些問題，有些問題是核心觀念的，通過這個系統的測試，我們把這些問題在地面全部解決，保證機組可靠性運行。第二個我們看振動測試，對于整機的發展對于整機的可靠性影響特別大，但是整個冷凍系統振動測試不可實現。

　　

　　我們創新性的實現了這個模卡結構的測試，通過模卡結構措施散熱器進行振動測試，而且這個振動測試情況非常惡劣，我們得到很多意想不到的結果，這對于整個零部件發揮了巨大的作用。

　　

　　一個芯體的測試，是我們核心部件，有些測試我就不再介紹了，在這個過程中清潔度，脈沖焊縫金相分析，所有標準全部超越行業標準。新零部件的應用，水浸及電容液位傳感器性能測試。對冷卻液的測試，我們形成自由的標準和，理化性泡沫傾向，壓力沖擊等等，這些大量的實驗來保證我整個系統構成的關鍵零部件的可靠性。

　　

　　再有一個是人的因素，在全鏈條人員培訓過程中，我們把各個部門各個人員，以及我們的供方全部拉到一起，在整個培訓過程中，不厭其煩進行了十幾輪的安裝培訓，以及系統的理論培訓，因為我們堅信有一條，三分設備七分安裝，安裝影響，對后期運營有很大很大的作用，我們對于設計人員天天跟工人在一起，天天交流，天天做培訓，保證我們設備在安裝過程中一個問題最小化。

　　

　　我們設計過程中試驗過程中，集合我們總工團隊的力量，進行多次問題匯報問題反饋，在這個過程中我們可以說是把金風科技多年的技術積累全部應用到了大兆瓦過程中，進行了多次的迭代，實現了系統的最優化，再有一個我們在整個過程中的方法論，在這個過程中我們概念設計，等等一系列文件在一個系統上形成147分報告。

　　

　　我最終的一個把控環節，金風科技憑借自己實驗臺的巨大優勢，新型基礎中進行全面的實驗，這是最后一道把關點，前期一系列積累和一系列計算，保證了在衛生結果中的合理值所有的結果全部達標。

　　

　　再說幾個創新點，我和大家分享一下。

　　

　　我們系統設計中，第一個全系統的自動排氣設計，這個出于人性化考慮，大大減輕人員工作的負擔，整個系統的安裝作業時間的節省和工作量的減少；第二個結構減震的設計，在這個設計過程中我們通過材料緊密結合；第三個沒有風管沒有變徑，我們把發電機自身的定的結構，作為了我們自承的風道，實現了結構的共用；第四個部件的容錯和系統的容錯的設計，系統功能的不同，我們進行了不同的部件和系統的一個設計，剛才說的三個系統，其實三個系統，我們的部件方式完全都是不同的，這個結合了我們每一個部件自身的特點來進行的；第五個，電容傳感器的應用，首次納入行業內來應用一系列協同策略關鍵運維過程中，都是在我們整個全部把這些工作提前全部完成和實現的設計過程中我們有20多項創新和設計。金風科技對于整個技術的尊重性非常強，我們進行知識產權的同時，我們也注重知識產權的保護，部分創新點，實行二十多項的專利的一個申請。

　　

　　（根據速記整理，未經本人審核）