風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作業(yè)上錯(cuò)風(fēng)機(jī)違反了什么管理辦法
- 教育綜合
- 2024-12-04 07:58:00
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風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)建設(shè)中的危險(xiǎn)源辨識(shí)與應(yīng)急管理
隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷加快,對(duì)能源的需求不斷增長(zhǎng)。風(fēng)能作為一種清潔、
環(huán)保、可再生的新型能源受到了前所未有的青睞。根據(jù)發(fā)改委對(duì)外公布的《可再生能源發(fā)展“十一五”》規(guī)劃,到2010年,我國(guó)風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)容量要達(dá)到1000萬(wàn)千瓦,預(yù)計(jì)到2020年要達(dá)到3000萬(wàn)千瓦,風(fēng)電發(fā)展的黃金時(shí)期已經(jīng)到來(lái),全國(guó)在有自然條件的省份,如新疆、甘肅、內(nèi)蒙及沿海的江蘇等省份,“千萬(wàn)級(jí)風(fēng)電能源基地”建設(shè)已經(jīng)開(kāi)始。在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的建設(shè)中建立施工安全重大危險(xiǎn)源預(yù)警機(jī)制,完善風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)施工應(yīng)急救援體系是貫徹落實(shí)國(guó)家《安全生產(chǎn)法》和國(guó)務(wù)院《建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例》,健全和提高風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)施工安全管理水平,實(shí)施安全生產(chǎn)與應(yīng)急管理的重要內(nèi)容。作者有幸參與到我國(guó)風(fēng)電建設(shè)隊(duì)伍當(dāng)中,本文結(jié)合工程實(shí)際情況,對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的危險(xiǎn)源辨識(shí)與應(yīng)急管理進(jìn)行一些初步的探討。
1、風(fēng)電場(chǎng)情況簡(jiǎn)介風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)是將自然界的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的場(chǎng)所,風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)通常建設(shè)在有豐富
風(fēng)力資源的場(chǎng)地上,在我國(guó)主要分布在新疆、甘肅、內(nèi)蒙及山東、江蘇等地區(qū)。風(fēng)電場(chǎng)通常具有地理位置偏、自然條件差、占地面積大、技術(shù)領(lǐng)域?qū)挼忍攸c(diǎn)。通常風(fēng)電場(chǎng)由風(fēng)機(jī)工程、集電線路、升壓站、送電線路、對(duì)端變電站擴(kuò)建幾大部分組成。一座5萬(wàn)千瓦的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng),占地面積約10~20km2,通常由數(shù)量約40座風(fēng)力發(fā)電機(jī)組組成,需要建設(shè)20~30公里的集電線路,占地50畝左右的升壓站,和長(zhǎng)達(dá)幾十公里的送電線路及負(fù)責(zé)線路接入的對(duì)端變電站擴(kuò)建工程組成。在這漫長(zhǎng)的施工作業(yè)面上,多只隊(duì)伍同時(shí)開(kāi)展工作,點(diǎn)多面廣,安全問(wèn)題矛盾凸現(xiàn)。對(duì)于工程的安全管理組織來(lái)講,一個(gè)施工項(xiàng)目是一個(gè)重大危險(xiǎn)源,只有對(duì)各分項(xiàng)工程的的危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí),在危險(xiǎn)源辨識(shí)的基礎(chǔ)上建立事故緊急救援體系,進(jìn)行有效的應(yīng)急管理,才能真正的達(dá)到“安全第一,預(yù)防為主”和“防患于未然”的目的。
2、風(fēng)電場(chǎng)的危險(xiǎn)源辨識(shí)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的建設(shè)周期通常為8~10個(gè)月,在這期間,由于風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)施工作業(yè)面長(zhǎng),勞動(dòng)力密集的特點(diǎn),通常將建設(shè)過(guò)程分為基礎(chǔ)施工、設(shè)備安裝、網(wǎng)絡(luò)組織及電氣調(diào)試三個(gè)階段,每個(gè)階段有不同的施工特點(diǎn),針對(duì)不同階段的施工特點(diǎn),進(jìn)行分階段的危險(xiǎn)源辨識(shí),有針對(duì)性的準(zhǔn)備應(yīng)急預(yù)案,從而進(jìn)行更加科學(xué)、有效的安全管理。
2.1基礎(chǔ)施工階段在基礎(chǔ)施工階段,各單元項(xiàng)目主要以基礎(chǔ)面施工為主,在風(fēng)機(jī)工程、集送電線路、升壓站、對(duì)端擴(kuò)建均開(kāi)始基礎(chǔ)開(kāi)挖、鋼筋綁扎,砼澆筑的工作。本階段的特點(diǎn)是雖然作
業(yè)面大,但是工作性質(zhì)比較一致,特點(diǎn)突出,易于進(jìn)行同質(zhì)化管理。在本階段,主要危險(xiǎn)源為各型基礎(chǔ)開(kāi)挖過(guò)程中的土石方坍塌;鋼筋綁扎中的金屬切割、焊接及各種施工電器設(shè)備的安全保護(hù);基礎(chǔ)砼施工中模板與支撐、物料提升、腳手架失穩(wěn)造成倒塌意外;以及施工工程車輛運(yùn)行、維修、裝配中造成的意外傷害。
2.2設(shè)備安裝階段在設(shè)備的安裝階段,由于個(gè)作業(yè)面的工作差異性開(kāi)始顯露出來(lái)。在風(fēng)機(jī)工程作業(yè)面上,風(fēng)機(jī)塔筒、機(jī)艙、輪轂、葉片、箱變開(kāi)始吊裝,大型吊裝機(jī)械的起重危害,搬運(yùn)過(guò)程中的高空墜落、包括大噸位吊車的拆裝、現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)意外成為主要的危險(xiǎn)源;在升壓站及對(duì)端擴(kuò)建現(xiàn)場(chǎng),支構(gòu)架開(kāi)始組立,輔助設(shè)施開(kāi)始建設(shè),在高空作業(yè)中因防護(hù)措施不到位、人員未配系安全繩造成的人員踏空、滑到、失穩(wěn)等意外,人員受到垂直作業(yè)面交叉作業(yè)中墜落物體的打擊,還有施工中模板與支撐、物料提升、腳手架失穩(wěn)造成坍塌意外是本階段的主要危險(xiǎn)源;在集送電線路上,鐵塔開(kāi)始組立,桿塔組立過(guò)程中的起重、登高、物料堆放引起的意外傷害和桿塔組件的金屬切割、打孔及各種施工電器的安全保護(hù)成為主要的危險(xiǎn)源。
2.3網(wǎng)絡(luò)組織及電氣調(diào)試階段
在本階段,各單元工程開(kāi)始組網(wǎng)連接,設(shè)立清晰的施工分界點(diǎn),合理的安排分界點(diǎn)施工工序及人員是防止因?yàn)槭┕し纸琰c(diǎn)不明晰而造成意外責(zé)任傷害的主要手段。在集送電線路工程上,放線過(guò)程中的走向、工藝不良、拖放導(dǎo)線造成機(jī)械傷害,人員高空作業(yè)時(shí)安全帶、安全帽的使用,
安全防護(hù)設(shè)施的不到位引起高空墜物傷害成為主要危險(xiǎn)源。升壓站的輔助設(shè)施開(kāi)始裝修,輔助設(shè)備安裝中的電氣、起重危險(xiǎn)也不能輕視。各單元工程電氣調(diào)試中的觸電傷害,高壓設(shè)備意外傷害也是主要的危險(xiǎn)源。
2.4其他危險(xiǎn)源
風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)通常在風(fēng)能較為豐富的地區(qū),這種地區(qū)通常是極端天氣易發(fā)地區(qū),所以在風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)中針對(duì)不同的季節(jié)特點(diǎn)所能出現(xiàn)的極端天氣也要做好積極地應(yīng)對(duì)。做好防風(fēng)、防沙、防暴雨、防雷、防凍及野外的防火工作都至關(guān)重要。
3、風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)中的安全應(yīng)急管理應(yīng)急管理指社會(huì)、自然、工程技術(shù)等方面突發(fā)事件的事前預(yù)防,事發(fā)應(yīng)對(duì)和善后管理過(guò)程中,通過(guò)建立必要的應(yīng)對(duì)機(jī)制,采取一系列的應(yīng)對(duì)措施,保證人、機(jī)、物安全的活動(dòng)。在風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)中,由于風(fēng)電場(chǎng)通常地理位置偏僻,人口密度小,發(fā)生極端惡劣天氣的幾率高,大型工程設(shè)備多等特點(diǎn),主要針對(duì)極端天氣和工程方面的突發(fā)事件進(jìn)行管理,保證人、機(jī)、物的安全狀態(tài)。在我們對(duì)風(fēng)電場(chǎng)特點(diǎn)和不同階段危險(xiǎn)源分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)不同季節(jié)、不同的工作階段,制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,在應(yīng)急管理中突出風(fēng)電建設(shè)特點(diǎn),充分體現(xiàn)“預(yù)防為主,常備不懈”的應(yīng)急思想,保證施工的安全進(jìn)行。
3.1預(yù)防在應(yīng)急管理中預(yù)防主要指通過(guò)安全管理和安全技術(shù)等手段,
防止事故的發(fā)生或通過(guò)預(yù)先采取的預(yù)防措施,達(dá)到降低或減緩事故影響或后果的嚴(yán)重程度。在風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)過(guò)程中,對(duì)各單元施工單位人員的安全教育是預(yù)防事故發(fā)生的主要手段之一,將安全教育貫穿到整個(gè)電廠的建設(shè)周期上來(lái),針對(duì)不同的施工階段,針對(duì)不同的施工隊(duì)伍,結(jié)合各
階段對(duì)危險(xiǎn)源的識(shí)別和季節(jié)特點(diǎn),采用宣傳資料,宣傳片,安全問(wèn)答,集中授課等多種形式對(duì)電廠建設(shè)人員進(jìn)行學(xué)習(xí)教育,增強(qiáng)施工人員的施工中及惡劣氣候條件下的自我保護(hù)能力。完善安全工器具的配備,對(duì)安全工器具配備不到位的單位進(jìn)行處罰,對(duì)于配備安全工器具不使用或不能正確使用的人員進(jìn)行教育、警告及處罰。由于風(fēng)電場(chǎng)作業(yè)面大,作業(yè)點(diǎn)多的特點(diǎn),在所有作業(yè)點(diǎn)均須設(shè)置遮攔、警示牌和明顯標(biāo)志。加強(qiáng)野外施工點(diǎn)的安全巡視,在野外施工面上盡可能減少夜間施工,如必須夜間施工的作業(yè)面必需進(jìn)行備案,要保證充足照明并由安全員進(jìn)行全程監(jiān)控。
3.2準(zhǔn)備
應(yīng)急準(zhǔn)備是應(yīng)急管理過(guò)程中的一個(gè)極為關(guān)鍵的過(guò)程,他是針對(duì)可能發(fā)生的事故,為迅速有效的開(kāi)展應(yīng)急行動(dòng)而預(yù)先所做的各種準(zhǔn)備。在安委會(huì)的基礎(chǔ)上成立事故應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小組,建立事故應(yīng)急指揮體制,針對(duì)不同工作階段的危險(xiǎn)源特點(diǎn)制定事故應(yīng)急預(yù)案。在風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)工地,由于工地地廣人稀,作業(yè)戰(zhàn)線長(zhǎng)的特點(diǎn),應(yīng)急準(zhǔn)備中的通信和交通保障成為能否真正實(shí)現(xiàn)事故應(yīng)急預(yù)案的關(guān)鍵點(diǎn)。在現(xiàn)場(chǎng),應(yīng)建立多套通信系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行的模式,通常采用GSM、CDMA、固話、專用無(wú)線電臺(tái)四套通信系統(tǒng)同時(shí)使用,互為備用的模式,設(shè)立專用的應(yīng)急響應(yīng)固定電話,公布電話號(hào)碼;安全員配備GSM/CDMA雙模手機(jī)與對(duì)講機(jī),各工隊(duì)負(fù)責(zé)人采用手機(jī),對(duì)講機(jī)互為備用模式,建立較為可靠的通信保障。在交通保障方面,采用專用保障車輛和工地所有施工統(tǒng)一指揮的互備模式。專用保障車輛配備專用司機(jī),不得因其他原因擅自調(diào)動(dòng);將所有工程車輛首先覆蓋在上述的通信系統(tǒng)之下,以便于在應(yīng)急情況下的調(diào)度和應(yīng)付可能出現(xiàn)的交通接力。有了通信和交通的保證,并對(duì)預(yù)先制定事故應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行演練,在演習(xí)基礎(chǔ)上完善預(yù)案,做好應(yīng)急準(zhǔn)備的各項(xiàng)工作。
3.3響應(yīng)和恢復(fù)
應(yīng)急響應(yīng)是在事故發(fā)生后立即采取應(yīng)急與救援行動(dòng),實(shí)施已經(jīng)過(guò)演練的事故應(yīng)急預(yù)案。并在事故發(fā)生后的馬上將事故的影響區(qū)域恢復(fù)到安全的狀態(tài),并逐步恢復(fù)到正常狀態(tài)。在風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)中,由于工作面點(diǎn)多線長(zhǎng),通常在事故發(fā)生后首先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行封閉,充分研究事故原因并制定相應(yīng)對(duì)策后再開(kāi)封現(xiàn)場(chǎng),充分保證安全的情況下恢復(fù)施工。
4結(jié)語(yǔ)
在我國(guó)大步邁向現(xiàn)代化的今天,大規(guī)模的工程建設(shè)在各條戰(zhàn)線上如火如荼地展開(kāi),與此同時(shí),工程安全問(wèn)題也被國(guó)家高度重視,國(guó)務(wù)院確定2009年為“安全生產(chǎn)年”,并將安全生產(chǎn)月的主題定為“關(guān)愛(ài)生命,安全發(fā)展”。本文敘述結(jié)合了作者本人在風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)中安全管理中的一點(diǎn)積累,希望能為千萬(wàn)同行提供點(diǎn)滴參考,共同為“以人為本,安全第一”的安全大廈添磚加瓦。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行限制有哪些?
主要是風(fēng)機(jī)能否并網(wǎng)。如果不能并網(wǎng)。裝了機(jī)組都沒(méi)有辦法轉(zhuǎn)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在多大風(fēng)時(shí)禁止現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員攀爬風(fēng)機(jī)
超過(guò)25m/s 禁止風(fēng)機(jī)作業(yè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在多大風(fēng)速時(shí)禁止現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員爬上風(fēng)機(jī)進(jìn)行維護(hù)工作
當(dāng)風(fēng)速超過(guò)15米/秒時(shí),禁止登塔。不過(guò),上去7、8米風(fēng),在機(jī)艙里就晃的很厲害啦。還而且,根據(jù)要求,登塔必須停運(yùn)風(fēng)電機(jī)組呢。安規(guī)的要求可是不少的。風(fēng)機(jī)、風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)電場(chǎng)有什么區(qū)別啊?
風(fēng)機(jī)即風(fēng)力發(fā)電機(jī),由它轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)出電力的方式,就是風(fēng)力發(fā)電。而大量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)按地形和環(huán)境主風(fēng)向排成列陣,組成一個(gè)發(fā)電網(wǎng),就是風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。
風(fēng)力發(fā)電(wind power generation)
風(fēng)力發(fā)電是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)為電能。
風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源,越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。其蘊(yùn)量巨大,全球的風(fēng)能約為2.74×10^9MW,其中可利用的風(fēng)能為2×10^7MW,比地球上可開(kāi)發(fā)利用的水能總量還要大10倍。
風(fēng)很早就被人們利用--主要是通過(guò)風(fēng)車來(lái)抽水、磨面等,而現(xiàn)在,人們感興趣的是如何利用風(fēng)來(lái)發(fā)電。
資源
我國(guó)風(fēng)能資源豐富,可開(kāi)發(fā)利用的風(fēng)能儲(chǔ)量約10億kW,其中,陸地上風(fēng)能儲(chǔ)量約2.53億kW(陸地上離地10m高度資料計(jì)算),海上可開(kāi)發(fā)和利用的風(fēng)能儲(chǔ)量約7.5億kW,共計(jì)10億kW。而2003年底全國(guó)電力裝機(jī)約5.67億kW。
風(fēng)是沒(méi)有公害的能源之一。而且它取之不盡,用之不竭。對(duì)于缺水、缺燃料和交通不便的沿海島嶼、草原牧區(qū)、山區(qū)和高原地帶,因地制宜地利用風(fēng)力發(fā)電,非常適合,大有可為。海上風(fēng)電是可再生能源發(fā)展的重要領(lǐng)域,是推動(dòng)風(fēng)電技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要力量,是促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要措施。我國(guó)海上風(fēng)能資源豐富,加快海上風(fēng)電項(xiàng)目建設(shè),對(duì)于促進(jìn)沿海地區(qū)治理大氣霧霾、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式具有重要意義。
國(guó)家能源局2015年9月21日發(fā)布數(shù)據(jù)顯示,到2015年7月底,納入海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設(shè)方案的項(xiàng)目已建成投產(chǎn)2個(gè)、裝機(jī)容量6.1萬(wàn)千瓦,核準(zhǔn)在建9個(gè)、裝機(jī)容量170.2萬(wàn)千瓦,核準(zhǔn)待建6個(gè),裝機(jī)容量154萬(wàn)千瓦。這與2014年末國(guó)家能源局《全國(guó)海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設(shè)方案(2014-2016)》規(guī)劃的總裝機(jī)容量1053萬(wàn)千瓦的44個(gè)項(xiàng)目相距甚遠(yuǎn)。為此,國(guó)家能源局要求,進(jìn)一步做好海上風(fēng)電開(kāi)發(fā)建設(shè)工作,加快推動(dòng)海上風(fēng)電發(fā)展。
利用
風(fēng)是一種潛力很大的新能源,十八世紀(jì)初,橫掃英法兩國(guó)的一次狂暴大風(fēng),吹毀了四百座風(fēng)力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船,并有數(shù)千人受到傷害,二十五萬(wàn)株大樹(shù)連根拔起。僅就拔樹(shù)一事而論,風(fēng)在數(shù)秒鐘內(nèi)就發(fā)出了一千萬(wàn)馬力(即750萬(wàn)千瓦;一馬力等于0.75千瓦)的功率!有人估計(jì)過(guò),地球上可用來(lái)發(fā)電的風(fēng)力資源約有100億千瓦,幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量,只有風(fēng)力在一年內(nèi)所提供能量的三分之一。因此,國(guó)內(nèi)外都很重視利用風(fēng)力來(lái)發(fā)電,開(kāi)發(fā)新能源。
利用風(fēng)力發(fā)電的嘗試,早在二十世紀(jì)初就已經(jīng)開(kāi)始了。三十年代,丹麥、瑞典、蘇聯(lián)和美國(guó)應(yīng)用航空工業(yè)的旋翼技術(shù),成功地研制了一些小型風(fēng)力發(fā)電裝置。這種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī),廣泛在多風(fēng)的海島和偏僻的鄉(xiāng)村使用,它所獲得的電力成本比小型內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電成本低得多。不過(guò),當(dāng)時(shí)的發(fā)電量較低,大都在5千瓦以下。
目前,據(jù)了解,國(guó)外已生產(chǎn)出15,40,45,100,225千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)了。1978年1月,美國(guó)在新墨西哥州的克萊頓鎮(zhèn)建成的200千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī),其葉片直徑為38米,發(fā)電量足夠60戶居民用電。而1978年初夏,在丹麥日德蘭半島西海岸投入運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電裝置,其發(fā)電量則達(dá)2000千瓦,風(fēng)車高57米,所發(fā)電量的75%送入電網(wǎng),其余供給附近的一所學(xué)校用。
1979年上半年,美國(guó)在北卡羅來(lái)納州的藍(lán)嶺山,又建成了一座世界上最大的發(fā)電用的風(fēng)車。這個(gè)風(fēng)車有十層樓高,風(fēng)車鋼葉片的直徑60米;葉片安裝在一個(gè)塔型建筑物上,因此風(fēng)車可自由轉(zhuǎn)動(dòng)并從任何一個(gè)方向獲得電力;風(fēng)力時(shí)速在38公里以上時(shí),發(fā)電能力也可達(dá)2000千瓦。由于這個(gè)丘陵地區(qū)的平均風(fēng)力時(shí)速只有29公里,因此風(fēng)車不能全部運(yùn)動(dòng)。據(jù)估計(jì),即使全年只有一半時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn),它就能夠滿足北卡羅來(lái)納州七個(gè)縣1%到2%的用電需要。
歷史
風(fēng)很早就被人們利用--主要是通過(guò)風(fēng)車來(lái)抽水、磨面……?,F(xiàn)在,人們感興趣的,首先是如何利用風(fēng)來(lái)發(fā)電。
風(fēng)是一種潛力很大的新能源,人們也許還記得,十八世紀(jì)初,橫掃英法兩國(guó)的一次狂暴大風(fēng),吹毀了四百座風(fēng)力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船,并有數(shù)千人受到傷害,二十五萬(wàn)株大樹(shù)連根拔起。僅就拔樹(shù)一事而論,風(fēng)在數(shù)秒鐘內(nèi)就發(fā)出了一千萬(wàn)馬力(即750萬(wàn)千瓦;一馬力等于0.75千瓦)的功率!有人估計(jì)過(guò),地球上可用來(lái)發(fā)電的風(fēng)力資源約有100億千瓦,幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量,只有風(fēng)力在一年內(nèi)所提供能量的三分之一。因此,國(guó)內(nèi)外都很重視利用風(fēng)力來(lái)發(fā)電,開(kāi)發(fā)新能源。
原理
把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動(dòng)能,再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動(dòng)能,這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理,是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),再透過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升,來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù),大約是每秒三米的微風(fēng)速度(微風(fēng)的程度),便可以開(kāi)始發(fā)電。 風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電不需要使用燃料,也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染。
風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置,稱作風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,大體上可分風(fēng)輪(包括尾舵)、發(fā)電機(jī)和鐵塔三部分。(大型風(fēng)力發(fā)電站基本上沒(méi)有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才會(huì)擁有尾舵)
風(fēng)輪是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的重要部件,它由兩只(或更多只)螺旋槳形的葉輪組成。當(dāng)風(fēng)吹向漿葉時(shí),槳葉上產(chǎn)生氣動(dòng)力驅(qū)動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。槳葉的材料要求強(qiáng)度高、重量輕,目前多用玻璃鋼或其它復(fù)合材料(如碳纖維)來(lái)制造。(現(xiàn)在還有一些垂直風(fēng)輪,s型旋轉(zhuǎn)葉片等,其作用也與常規(guī)螺旋槳型葉片相同)
由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速比較低,而且風(fēng)力的大小和方向經(jīng)常變化著,這又使轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定;所以,在帶動(dòng)發(fā)電機(jī)之前,還必須附加一個(gè)把轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的齒輪變速箱,再加一個(gè)調(diào)速機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定,然后再聯(lián)接到發(fā)電機(jī)上。為保持風(fēng)輪始終對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向以獲得最大的功率,還需在風(fēng)輪的后面裝一個(gè)類似風(fēng)向標(biāo)的尾舵。
鐵塔是支承風(fēng)輪、尾舵和發(fā)電機(jī)的構(gòu)架。它一般修建得比較高,為的是獲得較大的和較均勻的風(fēng)力,又要有足夠的強(qiáng)度。鐵塔高度視地面障礙物對(duì)風(fēng)速影響的情況,以及風(fēng)輪的直徑大小而定,一般在6-20米范圍內(nèi)。
發(fā)電機(jī)的作用,是把由風(fēng)輪得到的恒定轉(zhuǎn)速,通過(guò)升速傳遞給發(fā)電機(jī)構(gòu)均勻運(yùn)轉(zhuǎn),因而把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?br>風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國(guó)家很流行;中國(guó)也在西部地區(qū)大力提倡。小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率很高,但它不是只由一個(gè)發(fā)電機(jī)頭組成的,而是一個(gè)有一定科技含量的小系統(tǒng):風(fēng)力發(fā)電機(jī)+充電器+數(shù)字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要,各部分功能為:葉片用來(lái)接受風(fēng)力并通過(guò)機(jī)頭轉(zhuǎn)為電能;尾翼使葉片始終對(duì)著來(lái)風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能;轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能;機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體,定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。一般說(shuō)來(lái),三級(jí)風(fēng)就有利用的價(jià)值。但從經(jīng)濟(jì)合理的角度出發(fā),風(fēng)速大于每秒4米才適宜于發(fā)電。據(jù)測(cè)定,一臺(tái)55千瓦的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,當(dāng)風(fēng)速為每秒9.5米時(shí),機(jī)組的輸出功率為55千瓦;當(dāng)風(fēng)速每秒8米時(shí),功率為38千瓦;風(fēng)速每秒6米時(shí),只有16千瓦;而風(fēng)速每秒5米時(shí),僅為9.5千瓦??梢?jiàn)風(fēng)力愈大,經(jīng)濟(jì)效益也愈大。
在我國(guó),現(xiàn)在已有不少成功的中、小型風(fēng)力發(fā)電裝置在運(yùn)轉(zhuǎn)。
我國(guó)的風(fēng)力資源極為豐富,絕大多數(shù)地區(qū)的平均風(fēng)速都在每秒3米以上,特別是東北、西北、西南高原和沿海島嶼,平均風(fēng)速更大;有的地方,一年三分之一以上的時(shí)間都是大風(fēng)天。在這些地區(qū),發(fā)展風(fēng)力發(fā)電是很有前途的。
風(fēng)力發(fā)電的輸出
風(fēng)力發(fā)電機(jī)因風(fēng)量不穩(wěn)定,故其輸出的是13~25V變化的交流電,須經(jīng)充電器整流,再對(duì)蓄電瓶充電,使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源,把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220V市電,才能保證穩(wěn)定使用。
通常人們認(rèn)為,風(fēng)力發(fā)電的功率完全由風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率決定,總想選購(gòu)大一點(diǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī),而這是不正確的。目前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)只是給電瓶充電,而由電瓶把電能貯存起來(lái),人們最終使用電功率的大小與電瓶大小有更密切的關(guān)系。功率的大小更主要取決于風(fēng)量的大小,而不僅是機(jī)頭功率的大小。在內(nèi)地,小的風(fēng)力發(fā)電機(jī)會(huì)比大的更合適。因?yàn)樗菀妆恍★L(fēng)量帶動(dòng)而發(fā)電,持續(xù)不斷的小風(fēng),會(huì)比一時(shí)狂風(fēng)更能供給較大的能量。當(dāng)無(wú)風(fēng)時(shí)人們還可以正常使用風(fēng)力帶來(lái)的電能,也就是說(shuō)一臺(tái)200W風(fēng)力發(fā)電機(jī)也可以通過(guò)大電瓶與逆變器的配合使用,獲得500W甚至1000W乃至更大的功率輸出。
使用風(fēng)力發(fā)電機(jī),就是源源不斷地把風(fēng)能變成我們家庭使用的標(biāo)準(zhǔn)市電,其節(jié)約的程度是明顯的,一個(gè)家庭一年的用電只需20元電瓶液的代價(jià)。而現(xiàn)在的風(fēng)力發(fā)電機(jī)比幾年前的性能有很大改進(jìn),以前只是在少數(shù)邊遠(yuǎn)地區(qū)使用,風(fēng)力發(fā)電機(jī)接一個(gè)15W的燈泡直接用電,一明一暗并會(huì)經(jīng)常損壞燈泡。而現(xiàn)在由于技術(shù)進(jìn)步,采用先進(jìn)的充電器、逆變器,風(fēng)力發(fā)電成為有一定科技含量的小系統(tǒng),并能在一定條件下代替正常的市電。山區(qū)可以借此系統(tǒng)做一個(gè)常年不花錢的路燈;高速公路可用它做夜晚的路標(biāo)燈;山區(qū)的孩子可以在日光燈下晚自習(xí);城市小高層樓頂也可用風(fēng)力電機(jī),這不但節(jié)約而且是真正綠色電源。家庭用風(fēng)力發(fā)電機(jī),不但可以防止停電,而且還能增加生活情趣。在旅游景區(qū)、邊防、學(xué)校、部隊(duì)乃至落后的山區(qū),風(fēng)力發(fā)電機(jī)正在成為人們的采購(gòu)熱點(diǎn)。無(wú)線電愛(ài)好者可用自己的技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電方面為山區(qū)人民服務(wù),使人們看電視及照明用電與城市同步,也能使自己勞動(dòng)致富。
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