科研进展

———兰州化物所为我国风电润滑研发与应用推广提供技术支撑
 
      5月15日,宁夏贺兰山风电厂风机应用国产润滑油脂替代进口油脂验收会在银川召开,中国石油润滑油公司与中国科学院兰州化学物理研究所合作开发的具有自主知识产权的“昆仑”品牌风电设备专用润滑油脂系列产品,通过了贺兰山风电厂应用试验和运行监控,满足了风电设备使用要求、部分性能超过国际参比产品水准,与会专家一致通过验收并建议在我国风电行业推广使用。这一风电润滑系列产品的开发成功,标志着我国风电设备专用高性能润滑油、润滑脂的国产化研究开发取得了重要成果,为下一步全面推广和应用奠定了良好基础,将为我国风电行业降低运行成本、减少设备故障等发挥重要作用。中国科学院兰州化学物理研究所为主研制发展了5种风电设备专用润滑脂,并为产品开发和应用推广提供了设备摩擦磨损与失效机理研究、部分润滑添加剂、风电润滑专业技术人员的培养与培训、实际使用试验中油品性能演变及设备润滑状况的跟踪监测等重要的技术支撑。
 
      与传统能源相比,风能具有储量丰富、洁净、利用技术相对成熟等优势,近年来世界各国都十分重视和发展风力发电。我国的风能资源储量非常丰富,鉴于目前我国能源结构面临的严峻形势和挑战及风力发电的优势,国家先后出台了一系列促进风电发展的产业政策,使我国的风电装机容量在近几年飞速发展。据兰州化物所所长、固体润滑国家重点实验室主任、国家973项目“苛刻环境下润滑抗磨材料的基础研究”首席科学家刘维民研究员介绍,大型风电机组机械设备精密复杂、摩擦工况苛刻,运行可靠性要求高,从而对润滑材料有非常高的要求。近年来,我国风电制造业取得了可喜的进展,但我国大型风电机组的润滑材料和技术与国外相比还较落后,当前还主要依赖进口,已成为严重制约我国风电产业发展的关键技术难题之一。
 
      据宁夏贺兰山风电厂的有关技术人员介绍,风力发电机组所处的工作环境十分苛刻,长期处在湿气重、尘土高和极端高低温的环境状况。加上风电设备的维修十分不易,所以确保可靠稳定地长期运转是最根本的要求。其中大型风电设备因其设备昂贵,工作环境恶劣,现场不便对主要部位进行拆卸维修,以及设计上要求使用寿命长等工作特点,对润滑油脂的性能提出了更高的要求。由于国内没有对应的产品,大型风力发电机关键部位的润滑较多地使用了国外的润滑油脂,因此维护成本高昂,对各风电企业的发展和运营造成了一定的影响。
 
      2006年初,中国科学院兰州化学物理研究所利用在润滑添加剂与摩擦化学领域的良好积累,中国石油发挥在基础润滑油和销售领域的优势,双方合作对风电领域润滑需求与现状进行了深入地调研,开展了润滑添加剂和基础油的筛选与性能方面的研究工作。在进行了大量试验研究、改进完善的基础上,成功研制出了风电设备专用高性能齿轮油和主轴承、叶片轴承、发电机轴承、偏航系统等5种专用润滑脂产品,并与宁夏贺兰山风电厂、甘肃玉门洁源风电厂等风电企业合作进行现场应用试验。在现场应用实验过程中,中国石油润滑油公司、宁夏贺兰山风电厂、兰州化物所的有关科研开发人员通力合作,克服了风场环境艰苦、高空作业等种种困难,为产品完善和定型付出了艰辛的努力。在宁夏贺兰山风电厂4台风机上与原进口润滑油脂进行18个月的对比运行、现场监控、油样检测分析及设备拆检观察等应用试验。研究应用试验结果表明我国自行研制的“昆仑”FD2000高性能齿轮润滑油,高温性能和抗磨性能良好,达到了预期的设计与使用要求;5种“昆仑”风机专用润滑脂在润滑抗磨性能、氧化安定性、抗流失等方面部分或全部优于国外产品,符合风电设备可靠润滑的要求。龙源电力集团、宁夏发电集团、甘肃大唐玉门风电、宁夏天净风力发电、宁夏宁东风电、内蒙古银星风电、恩德风电设备制造公司、新疆金风科技等风力发电和设备制造企业的数十位代表参加了验收会,并对“昆仑”风电设备专用润滑油脂代替进口油脂表示出极大地兴趣。
 
      国产风电设备专用润滑油脂开发获得成功,是中国石油、风电企业和国家科研机构通力合作及共同努力的结果,标志着我国在高端润滑油脂研发领域步入国际先进水平。风电设备专用润滑油脂的开发和应用推广,将突破这一领域润滑材料被国外进口产品所垄断的局面,为我国风电设备的正常高效运行、减少运行维护故障等提供润滑新技术保障。该领域的研究工作对进一步促进节能降耗、优化生态环境、推动社会进步和发展具有十分显著的经济社会效益。
 
    (文/王晓波 张长春)