海上風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程自動(dòng)除濕工藝

張廣杰

（中交第三航務(wù)工程局有限公司江蘇分公司，江蘇 連云港 222042）

海上風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)程自動(dòng)除濕工藝

張廣杰

（中交第三航務(wù)工程局有限公司江蘇分公司，江蘇 連云港 222042）

海上風(fēng)電機(jī)組在現(xiàn)場(chǎng)安裝完成后，直至送電之前的較長(zhǎng)一段時(shí)間，均面臨著一個(gè)同樣的問(wèn)題：在強(qiáng)濕度強(qiáng)鹽霧的海洋環(huán)境下，風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部電氣的防護(hù)問(wèn)題。一般的解決方案均考慮外部發(fā)電機(jī)組往風(fēng)機(jī)塔內(nèi)供電，使塔架機(jī)艙內(nèi)持續(xù)保持一定的濕度環(huán)境或壓力環(huán)境，以抵御外部海洋鹽氣。本文介紹了一種遠(yuǎn)程自動(dòng)除濕工藝：通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制功能，在岸基電腦（或手機(jī)）的操作界面上控制海上各臺(tái)風(fēng)電機(jī)組外部除濕發(fā)電機(jī)組的啟制動(dòng)，并通過(guò)布置于塔內(nèi)的濕度傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制發(fā)電機(jī)組的除濕運(yùn)行。

海上；風(fēng)機(jī)；遠(yuǎn)程；自動(dòng)；除濕

1 工程背景

江蘇響水近海風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目位于響水縣灌東鹽場(chǎng)、三圩鹽場(chǎng)外側(cè)海域，風(fēng)電場(chǎng)中心與岸線最近點(diǎn)的直線距離約10km。項(xiàng)目總裝機(jī)容量為202MW，布置37臺(tái)西門(mén)子4.0MW風(fēng)機(jī)和18臺(tái)金風(fēng)3.0MW風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)行內(nèi)間距650m～1300m，行間距1200～1500m。

圖1 風(fēng)機(jī)平面位置布置圖

2 風(fēng)機(jī)相對(duì)濕度要求

西門(mén)子風(fēng)機(jī)廠家技術(shù)要求：西門(mén)子風(fēng)機(jī)技術(shù)手冊(cè)ZWI1034214要求，風(fēng)機(jī)在送電前或停機(jī)超過(guò)15d，必須保證有移動(dòng)式發(fā)電機(jī)來(lái)保證除濕機(jī)的正常工作；發(fā)電機(jī)的燃油儲(chǔ)備必須大于三周；除濕濕度設(shè)置為40%。

金風(fēng)風(fēng)機(jī)廠家技術(shù)要求：根據(jù)金風(fēng)海上機(jī)組掉網(wǎng)操作手冊(cè)要求，風(fēng)機(jī)在各組裝調(diào)試階段超過(guò)24h，則需要為機(jī)艙和塔筒內(nèi)的除濕機(jī)提供24h臨時(shí)電源，啟動(dòng)除濕機(jī)并設(shè)定啟動(dòng)濕度為40%。

由上述要求可知，各風(fēng)機(jī)供應(yīng)商對(duì)風(fēng)機(jī)安裝、調(diào)試過(guò)程中的除濕工作都十分重視，該階段的除濕工作將直接影響風(fēng)機(jī)機(jī)組是否能穩(wěn)定可靠工作，對(duì)風(fēng)機(jī)后續(xù)保養(yǎng)也有著不可忽視的影響。

風(fēng)電機(jī)組要求塔筒和機(jī)艙內(nèi)部相對(duì)濕度不大于40%。

3 人工除濕工藝介紹及存在不足

采用人工除濕方式時(shí)，施工方需配置移動(dòng)電站，每天給每臺(tái)安裝好的機(jī)組內(nèi)供電，以供應(yīng)機(jī)組內(nèi)的除濕機(jī)進(jìn)行一定的時(shí)間的除濕，保證機(jī)組內(nèi)相對(duì)濕度不大于40%。

項(xiàng)目部先期購(gòu)置6臺(tái)10 kW小型發(fā)電機(jī)組供風(fēng)機(jī)調(diào)試前除濕工作。但由于未能完全考慮到海上作業(yè)的特殊條件，在除濕工作中遇到許多問(wèn)題，造成除濕工作的展開(kāi)較為困難同時(shí)消耗了大量的人力物力。

人工除濕工藝的不足：

（1）發(fā)電機(jī)油箱容積較小，無(wú)法保證除濕工作的連續(xù)進(jìn)行；

（2）由于需要反復(fù)的加油、維護(hù)，需派出專(zhuān)人及專(zhuān)用交通船對(duì)各發(fā)電機(jī)組進(jìn)行油料補(bǔ)充及維護(hù)保養(yǎng)工作；

（3）發(fā)電機(jī)工作狀態(tài)的不可知性，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)前無(wú)法判定除濕工作的工作狀態(tài)；

（4）受天氣影響大，在惡劣海況季節(jié)和臺(tái)風(fēng)期間，施工船舶無(wú)法駛?cè)氍F(xiàn)場(chǎng)去完成該項(xiàng)工作；

（5）安全風(fēng)險(xiǎn)高，由于需要反復(fù)上下承臺(tái)，對(duì)施工人員及船機(jī)設(shè)備有著相應(yīng)的要求，對(duì)安全工作的展開(kāi)也提出了較高的要求。

為此需尋求一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)無(wú)人值守且可以全天候除濕的方式。

基于上述背景，并依托在建的響水海上風(fēng)電項(xiàng)目的實(shí)際需求，探索研究出了一種海上風(fēng)電機(jī)組遠(yuǎn)程自動(dòng)除濕工藝。

4 遠(yuǎn)程自動(dòng)除濕工藝

4.1 遠(yuǎn)程自動(dòng)除濕工作原理

海上遠(yuǎn)程自動(dòng)除濕通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程控制功能，在岸基電腦（或手機(jī)）的操作界面上控制海上各臺(tái)風(fēng)電機(jī)組外部除濕發(fā)電機(jī)組的啟停制動(dòng)，并通過(guò)布置于塔內(nèi)的濕度傳感器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)控制發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)除濕運(yùn)行。

圖2 遠(yuǎn)程自動(dòng)除濕工作原理圖

發(fā)電機(jī)組運(yùn)行期間的遠(yuǎn)程值守，通過(guò)水溫傳感器、機(jī)油壓力傳感器、輸出電壓、油箱液位計(jì)等采集信號(hào)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)桨痘邮昭b置上，并實(shí)時(shí)顯示到操作界面上。

圖3 岸基接收裝置操作界面

4.2 遠(yuǎn)程自動(dòng)除濕配套設(shè)備

用于發(fā)電機(jī)組的遠(yuǎn)程值守?cái)?shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換、發(fā)送、接收及操作指令的發(fā)送、接收、轉(zhuǎn)換、執(zhí)行等軟硬件委托科研單位研制。項(xiàng)目部負(fù)責(zé)選購(gòu)適應(yīng)海上環(huán)境的全密閉發(fā)電機(jī)組、儲(chǔ)備一個(gè)月除濕燃油的油箱、海上無(wú)線信號(hào)增強(qiáng)裝置等的現(xiàn)場(chǎng)安裝。

圖4 全密閉發(fā)電機(jī)組

4.3 遠(yuǎn)程自動(dòng)除濕效果

首兩套發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)于2016年1月25日安裝調(diào)試完成并投入使用，直至2月19日首次現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，期間出現(xiàn)通訊中斷2次，啟動(dòng)異常報(bào)警1次，穩(wěn)定性基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。風(fēng)機(jī)內(nèi)部濕度監(jiān)控儀顯示，在發(fā)電機(jī)啟動(dòng)期間，平均濕度從60%下降至33%～34%，效果較好。該系統(tǒng)自投入使用以來(lái)，海上除濕工作進(jìn)展較為連續(xù)、順利，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的，能夠滿足海上風(fēng)機(jī)除濕的要求，得到了業(yè)主與設(shè)備方的肯定。

圖5 海上無(wú)線信號(hào)增強(qiáng)裝置

4.4 遠(yuǎn)程自動(dòng)除濕工藝經(jīng)濟(jì)效益分析

該系統(tǒng)投入使用前根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作需求，需配備交通船一條，用于發(fā)電機(jī)加油及啟停操作，依目前配備的交通船“樺潤(rùn)1888”進(jìn)行效益分析：

（1）人工除濕費(fèi)用

交通船主機(jī)功率為600kW，每天往返航行工作時(shí)間約為9h，平均每月工作天數(shù)為26d，因此工藝改進(jìn)前交通船所用燃油費(fèi)用為：600×0.16×9×26×5.3=11.9萬(wàn)元，華潤(rùn)1888月租金約為8萬(wàn)元/月。按工程剩余時(shí)間8個(gè)月計(jì)，共需燃油船機(jī)總費(fèi)用為159.2萬(wàn)元。此外還需專(zhuān)配發(fā)電機(jī)管理人員一名，隨船進(jìn)行相關(guān)操作，有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。

（2）遠(yuǎn)程自動(dòng)除濕費(fèi)用

系統(tǒng)投入使用后，交通船僅需每月前往一次為油箱加油，交通船燃油費(fèi)用為600×0.16×9×5.3=4579元，8個(gè)月共計(jì)3.6萬(wàn)元，且交通船不需專(zhuān)配，隨現(xiàn)場(chǎng)交通船即可完成加油作業(yè)，不占用船機(jī)資源。自動(dòng)除濕配套設(shè)備投入費(fèi)用約為40萬(wàn)元。

綜上，僅該項(xiàng)目剩余工期內(nèi)，該系統(tǒng)便可節(jié)約成本115萬(wàn)元左右，且該系統(tǒng)屬循環(huán)利用項(xiàng)目，后期仍可投入其他作業(yè)，經(jīng)濟(jì)性非?？捎^。

5 結(jié)束語(yǔ)

海上風(fēng)機(jī)除濕遠(yuǎn)程自動(dòng)除濕在發(fā)電機(jī)啟動(dòng)期間，平均濕度從60%下降至33%～34%，效果較好。該系統(tǒng)自投入使用以來(lái)，海上除濕工作進(jìn)展較為連續(xù)、順利，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目的，能夠滿足海上風(fēng)機(jī)除濕的要求，同時(shí)海上風(fēng)機(jī)除濕遠(yuǎn)程自動(dòng)除濕工藝與人工除濕工藝相比較，在安全、成本、低碳環(huán)保等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，得到了業(yè)主與風(fēng)機(jī)廠家的肯定，未來(lái)將在風(fēng)機(jī)建設(shè)領(lǐng)域廣泛推廣應(yīng)用。

U224.5

A

1006—7973（2017）10-0064-02

10.13646/j.cnki.42-1395/u.2017.10.028