2021年10月17日-20日,2021北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)(CWP 2021)在北京新國(guó)展隆重召開(kāi)。作為全球風(fēng)電行業(yè)年度大的盛會(huì)之一,這場(chǎng)由百余名演講嘉賓和數(shù)千名國(guó)內(nèi)外參會(huì)代表共同參與的風(fēng)能盛會(huì),再次登陸北京。
本屆大會(huì)以“碳中和——風(fēng)電發(fā)展的新機(jī)遇”為主題,歷時(shí)四天,包括開(kāi)幕式、主旨發(fā)言、高峰對(duì)話、創(chuàng)新劇場(chǎng)以及關(guān)于“國(guó)際成熟風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“國(guó)際新興風(fēng)電市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài)及投資機(jī)會(huì)”“風(fēng)電設(shè)備智能運(yùn)維論壇”“碳達(dá)峰碳中和加速能源轉(zhuǎn)型”等不同主題的15個(gè)分論壇。能見(jiàn)App全程直播本次大會(huì)。
在風(fēng)電設(shè)備智能運(yùn)維發(fā)展論壇上,ONYX科技(上海)有限公司國(guó)區(qū)工程經(jīng)理黃元發(fā)表了題為《通過(guò)主動(dòng)預(yù)測(cè)性維護(hù)的創(chuàng)新--小化運(yùn)維成本增加盈利能力》的主題演講。
以下為演講全文:
黃元:感謝主持人,各位同行大家下午好!我是ONYX的黃元,今天給大家分享的題目是:通過(guò)主動(dòng)預(yù)測(cè)性維護(hù)的創(chuàng)新----小化運(yùn)維成本增加盈利能力。我們今天通過(guò)給各位分享一下我們?cè)诤M獾囊恍┘夹g(shù)和案例,希望能夠跟各位同行進(jìn)行一個(gè)交流。
先給大家做一個(gè)公司的介紹。ONYX是基于數(shù)字化的一個(gè)預(yù)測(cè)性維護(hù)和工程解決方案的全球領(lǐng)導(dǎo)者,是英國(guó)石油全資控股的公司,專注于旋轉(zhuǎn)機(jī)械,是繼承了母公司旋轉(zhuǎn)機(jī)械的專長(zhǎng)。目前在全世界范圍內(nèi),在北美、歐洲、亞太地區(qū)都有分公司和工程團(tuán)隊(duì)。我們是一直在深耕風(fēng)能領(lǐng)域,也在十幾年間有一些業(yè)績(jī),60 GW+ 的全球陸上和海上資產(chǎn)數(shù)據(jù)、8000+ 臺(tái)風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)服務(wù)、2000+ 齒輪箱的拆卸和檢查
今年才進(jìn)軍中國(guó),在國(guó)內(nèi)上海有我們的分布,非常希望和各位同行進(jìn)行合作和交流。服務(wù)主要分三塊,軟件、先進(jìn)傳感技術(shù)和工程咨詢,軟件方面有智能風(fēng)場(chǎng)整合管理軟件,傳動(dòng)鏈運(yùn)維軟件,還有就是現(xiàn)場(chǎng)工程師使用的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)軟件。先進(jìn)傳感方面有傳動(dòng)鏈的智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是在海外占有率非常高,同時(shí)也獲得了英國(guó)科技高獎(jiǎng)女王獎(jiǎng)的硬件。
我們公司主要是希望啟用數(shù)字化,通過(guò)對(duì)于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的挖掘,通過(guò)對(duì)于風(fēng)電領(lǐng)域的專長(zhǎng)為客戶進(jìn)行實(shí)際的運(yùn)維指導(dǎo);氐浇裉斓闹黝},如何提升運(yùn)維的有效性大化發(fā)電效率,因?yàn)槲覀冿L(fēng)電這個(gè)領(lǐng)域發(fā)展這么久,現(xiàn)在老舊機(jī)型越來(lái)越多,給運(yùn)維提了新的要求和挑戰(zhàn)。如何去破這個(gè)局?可能從兩個(gè)方面可以去思考,首先是拓展預(yù)測(cè)性維護(hù)的能力,其次是拓展對(duì)數(shù)據(jù)的集成使用的能力。
首先點(diǎn),拓展預(yù)測(cè)性維護(hù)的能力,主要講的是CMS就是狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),傳統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要是對(duì)齒輪箱還有主軸軸承的監(jiān)測(cè)。我們未來(lái)的趨勢(shì),希望能夠拓展它的監(jiān)測(cè)范圍,能夠拓展到發(fā)電機(jī)、塔筒、葉片、變槳軸承等等。
下面這個(gè)是在美國(guó)的一個(gè)客戶,一個(gè)業(yè)主發(fā)電量損失統(tǒng)計(jì)的圖?梢钥吹,齒輪箱狀態(tài)監(jiān)測(cè)只是占到了11%發(fā)電量損失,未受監(jiān)控的組件占發(fā)電量損失的50%以上,所以說(shuō)可以拓展空間還是很大的。變槳系統(tǒng)占了15%,變槳軸承的監(jiān)控有非常大的挑戰(zhàn),失效的原因有多種多樣,失效的后果因?yàn)槭谴蟛考酝C(jī)時(shí)間很長(zhǎng),如果發(fā)生比較嚴(yán)重的事件,可能會(huì)有葉片掉落引起風(fēng)機(jī)倒塔的事件。因?yàn)榉浅ky以發(fā)現(xiàn),目前的方案很難進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控,大部分現(xiàn)場(chǎng)都是現(xiàn)場(chǎng)工程師發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候已經(jīng)比較晚了。
基于這個(gè)問(wèn)題,ONYX就開(kāi)發(fā)了一個(gè)變槳軸承的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),變槳軸承的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),直接將傳感器部署到變槳軸承上,我們的系統(tǒng)不僅僅是有振動(dòng),同時(shí)也還有位移和溫度,這樣的話直接對(duì)變槳軸承進(jìn)行直接的監(jiān)測(cè)。同時(shí)有很多螺栓的連接,葉片根部和軸承連接的監(jiān)控,我們也可以通過(guò)變槳軸承的監(jiān)控來(lái)達(dá)到。
這是變槳軸承測(cè)試的結(jié)果,通過(guò)變槳軸承的部署發(fā)現(xiàn)了外圈不同位置的裂紋以及局部的裂紋。下圖是一個(gè)圖譜,如果搞振動(dòng)的對(duì)這個(gè)應(yīng)該不會(huì)很陌生。但是變槳軸承跟傳統(tǒng)傳動(dòng)鏈的監(jiān)測(cè)是非常不一樣的,甚至難度的級(jí)別都是不一樣的。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的傳動(dòng)鏈?zhǔn)浅掷m(xù)旋轉(zhuǎn)的,而且是往一個(gè)方向,所以說(shuō)用一些傳統(tǒng)的振動(dòng)時(shí)域和頻域是比較難以分析的。我們ONYX根據(jù)變槳軸承深入的理解和研發(fā),也可以在頻域上可以看出外圈故障頻率的被頻。下面是葉片連接的故障,葉片的軸承螺紋和葉片螺栓的故障,監(jiān)控系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)到早期葉片的分離。
分享完變槳軸承,現(xiàn)在給大家分享一個(gè)轉(zhuǎn)子不平衡的案例。這個(gè)案例的背景,在美國(guó)今年的年初發(fā)生了一個(gè)非常罕見(jiàn)的冬季的風(fēng)暴,全美大降溫,造成了非常大的經(jīng)濟(jì)損失。這也是很多風(fēng)場(chǎng)始料未及的,特別是德州很多的風(fēng)場(chǎng),他們以前都不太會(huì)有這種天氣非常冷的情況,所以說(shuō)都沒(méi)有除冰的設(shè)備。一旦發(fā)現(xiàn)這樣的問(wèn)題,不得不全面停機(jī),我們ONYX同時(shí)在德州也有很多風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。因?yàn)槲覀兊腃MS系統(tǒng)是采用了數(shù)字化三軸測(cè)量,所以也可以拓展到轉(zhuǎn)子不平衡測(cè)量。所以說(shuō)就可以看到右邊溫度的圖,藍(lán)色的是健康的,如果是紅色或者是淺色就代表轉(zhuǎn)子不平衡是更高的。所以說(shuō)我們就可以實(shí)時(shí)把這個(gè)信息反饋到客戶,讓我們的客戶可以根據(jù)每一個(gè)轉(zhuǎn)子不平衡的情況進(jìn)行分批次的停機(jī)。
這樣的話,可以大限度上去減少,因?yàn)闃O端天氣所導(dǎo)致的發(fā)電量的損失。這個(gè)給我們的啟示,我們這個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)本來(lái)振動(dòng)主要做傳動(dòng)鏈,同時(shí)也可以監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)子不平衡,沒(méi)有新硬件的投入,可以根據(jù)對(duì)已有硬件再次去看,能不能去拓展它的能力。不僅僅是說(shuō),我們需要拓展能力的時(shí)候就要去上新的系統(tǒng),而是看我們能不能對(duì)于已有的系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行一個(gè)擴(kuò)展監(jiān)測(cè)的范圍。
第二點(diǎn)是拓展對(duì)數(shù)據(jù)的集成使用能力,前面幾位同行已經(jīng)說(shuō)了非常多,對(duì)于數(shù)字平臺(tái)的搭建,我們可能會(huì)逐漸過(guò)渡到對(duì)于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)運(yùn)維的使用這個(gè)上面來(lái)。對(duì)于我們的運(yùn)維很多人都是可靠性的角度去探索,大家都是把很多的精力集中在大部件上,當(dāng)然大部件是非常重要的,因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)了問(wèn)題肯定是非常嚴(yán)重的損失。
但是有很多比較小的,從我們的發(fā)電量來(lái)看的話,很多一些很小的問(wèn)題,如果能夠把這些小的問(wèn)題解決,也可以對(duì)于發(fā)電量,從發(fā)電量的表現(xiàn)上來(lái)看,可以有很好的提升。這個(gè)就是一個(gè)在海外的案例,右邊是功率曲線大家都不陌生,但是客戶就發(fā)現(xiàn)有一臺(tái)風(fēng)機(jī)功率曲線表現(xiàn)一直不盡如人意。
我們通過(guò)發(fā)電量損失的分析可以發(fā)現(xiàn),它從功率曲線、變槳時(shí)間還有風(fēng)速測(cè)量,都表明它的風(fēng)速導(dǎo)致了強(qiáng)風(fēng)停機(jī)的提前。這是非常容易解決的問(wèn)題,我們對(duì)于風(fēng)速機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)或者直接更換風(fēng)速機(jī),就可以解決。如果不解決,每年就有三萬(wàn)美金的損失,所以O(shè)NYX作為一個(gè)獨(dú)立的工程咨詢的提供商,我們有發(fā)電量損失的分析。我們不僅僅給出客戶風(fēng)場(chǎng)的表現(xiàn),而更多的是希望能夠從數(shù)據(jù)里面挖掘出真正的問(wèn)題所在,然后去解決這些問(wèn)題,提供可操作的建議。
因?yàn)闀r(shí)間的關(guān)系,今天就給大家分享這些案例,希望能夠給大家一些啟發(fā),我們ONYX也是今年才剛進(jìn)入中國(guó),所以也非常希望能夠跟各位同行合作。如果大家對(duì)于我們的產(chǎn)品和服務(wù)有任何興趣或者說(shuō)想要了解更多的話,也歡迎聯(lián)系我,謝謝!
(根據(jù)演講速記整理,未經(jīng)演講人審核)