迅速发展的风电铸件的生产

2008-8-24 22:25:10  中国金属加工在线

  

    记者报道:国际上将可再生能源划分为传统利用的可再生能源和新的可再生能源。在"十一五"期间,国家要求单位GDP的能耗减少20%,但2006年上半年,能耗的增加超过了GDP的增长。加之世界范围石油价格的连续攀升,石油和煤炭储存也会逐渐减少。节能和可再生能源的开发已成为新世纪的重要任务。

   
    传统利用的可再生能源主要包括大水电和直接燃烧的生物质能。

    人们曾长期使用木柴和稻草作为能源。新的可再生能源利用主要指现代技术利用的小水电、太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能和固体废弃物等。

    欧盟规定可再生能源在一次能源中的比例要由1997年的6% 提高到2010年的12%,2020年的20%, 2050年将达到50% 。

    在可再生能源中,风能及利用风力发电是值得重视的重要的可再生能源。发展风力发电具有很大的环境优势,一台壹千千瓦(壹兆瓦)风力发电机与火电相比,每年可少排放二氧化碳2000吨,二氧化硫10吨,氮氧化物6吨。由壹百台五千千瓦(五兆瓦)风力发电机组成的五十万千瓦风力发电场与火电相比,每年可少排放壹百万吨二氧化碳,五千吨二氧化硫及三千吨氮氧化物。可少消耗30万吨煤炭,少排放3万吨粉尘,并可相应的减轻运输压力。风力发电也具有良好的生态优势。

    1891年,丹麦制造了世界上第一座试验性的风能发电站。到了20世纪初,荷兰、法国等也纷纷开展风能发电研究。 1910年,丹麦已有数百个容量为5千瓦~25千瓦的风力电站。到20世纪50年代中期,已有成千个农庄应用风力来提供照明。1945年,美国在格兰帕斯诺布建了一台1250千瓦的风力发电机,运行了16个月,后来因叶片重达8吨被折断,终止试验。2005年,风能发电已经占丹麦全国电力总量的22%,而在西北部地区,这个比例甚至已经达到100%。预计到2030年,丹麦全国40%的电力都将来自风能。

    世界上现有的风力电站,按容量可分为大、中、小三种。容量在10千瓦以下的为小型,10千瓦~100千瓦的为中型,100千瓦以上的为大型(这些标准是过去制定的,看来会改变)。

    1993年起,风机市场以平均每年以40%的增长率增长,预计在未来的十年会有20%的增长率。目前全世界有大约40个风机生产厂家,其中一半来自于风机王国-丹麦。与之相比,中国的火力发电机制造业还处于初创阶段。有待我们大力发展。

    目前,世界各国都在大力发展风电建设,预期,到2020年风力发电将能够满足世界电力需求总量的12%,届时中国的风力发电将能够占到全球风电总量的14%。

    我国有丰富的风力资源,风能可利用的地区占国土面积的76%以上。到2002年底,全国风电装机40万千瓦, 过去10年以年均55%的高速增长。由于风力发电建设周期短,以周和月计。只要政策到位,完全可以做到当年建设,当年见效。按目前进展,还将建设几十个这样的风电场,并形成5-6个100万千瓦以上的大型风力发电基地。

    风力发电的建设费用目前还高于煤电。小水电发电成本约为煤电的1。2倍,生物质发电(沼气发电)为煤电的1。5倍,风力发电成本为煤电的1。7倍,光伏发电为煤电的11-18倍。2002年每千瓦风电建设成本是823欧元,预期到2020年将会降低到504欧元。

    火力发电机铸件主要是QT400-18L球墨铸铁件,球墨铸铁是用于火力发电机的优良材料。风电铸件的单件重量随单机功率的增加而增大。典型的铸件如轮毂、支架、轴承座等。

    风力发电铸件的生产要求严格选择原材料,控制化学成分及微量元素。特点是低Si,Mn,P及微量元素。采用大功率感应炉,快速熔炼或双联熔炼。采用洁净炉料。铁液温度不宜过高,高温保温时间不宜过长,以防止一些金属氧化物的还原。出铁前3-5分钟进行预调节(pre-conditioning)处理。?进行合理的孕育过程,采用霎时孕育。

    制型过程中要防止由于浇冒口的设置而在铸件局部区域形成热节。适当采用冷铁,使整个铸件冷却均匀。适当提高砂铁比,应用低氮树脂。浇注系统内放置过滤网或过滤片。球墨铸铁具有较大的氧化倾向,应特别注意浇注系统的设计。要保证铁水平稳充型、防止湍流,获得优质的球墨铸铁件。应用无冒口技术,获得致密的铸件。防止铸件表面层的片状石墨及中心的碎块状石墨。

    应控制好落砂时间。

    铸件运输及堆放中应避免铸件间互相碰撞。

    按技术要求进行各项检验及无损检测(包括超声波及磁粉检测等)。

    检验试样应取自指定部位的附铸试块。

    低温冲击试验试样缺口的加工应予重视。

    风力发电机及铸件的生产已经受到了广泛的重视,但是不宜一窝蜂、遍地开花式的发展。大型风力发电机铸件的生产有一定的难度。应在引进、消化、吸收的基础上自行研发,建立我国自己的风电产业。不要满足于做出来,一定要重视风机的质量、效率和可靠的使用期限。小型机和大型机的要求是很不相同的。风机产业需要有一定的规模,才能不断的开发和发展。风力发电的建设需要国家相应的政策支持,才能获得快速和持续的发展。

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