先行者眼中的光热发电用回转减速机

北极星太阳能光伏网讯:回转减速机作为跟踪系统关键零部件，被称为跟踪系统的“心脏”，其产品性能直接影响着跟踪系统的精度。在中国，有很多生产回转减速机的厂商，但深度进入全球光热发电市场的厂商屈指可数，江阴市华方新能源高科设备有限公司（以下简称华方）就是其中较早布局者之一。

2010年，华方布局全球光热发电跟踪系统专用回转减速机产品制造领域，2013年，CSPPLAZA记者曾对华方总经理伍春银进行专访。彼时，伍春银对光热发电市场的看法较为审慎。如今，光热电价政策已经出台，距国家首批示范项目落地已有一年，伍春银对光热发电和回转减速机的看法又是如何呢？

日前，CSPPLAZA记者再次采访了伍春银。

基于不同技术路线的应用

记者：不同技术路线对回转减速机的用量及要求有何不同？

伍春银：一般而言，因为塔式镜面较多，回转减速机用量在塔式项目中最多。塔式电站在全球范围内水平方位均采用回转减速机作为驱动部件，俯仰角度可选推杆或回转减速机，不同热发电EPC厂商所采取的结构设计不一。由于塔式发电是在很大面积的场地上装有许多台大型太阳能反射镜，每台都各自配有跟踪机构，可准确将太阳光反射集中到一个高塔顶部的接受器上，因此这对回转减速机的机械传动精度、使用寿命、免维护、刚性等方面提出了更高的要求。

其次用量较多的是碟式。其双轴跟踪实际可分为水平和仰角两类。再来是槽式，可具体分为大槽式和小槽式。由于槽式开口较大，要求转动速度快，因此对于大槽目前使用较多的还是液压缸，但是也有使用减速机的大槽项目。例如，兰州大成在2012年200KW槽式示范电站中另辟蹊径地采用了回转式减速器作为动力单元，目前产品运行良好。对于小的槽式，主要是供暖的槽式项目，集热器长度相对较短，非常适合VE系列垂直式回转减速机的安装使用，由于采用支座与回转减速器一体化设计，安装便捷的同时简化了槽式支架的复杂结构设计。菲涅尔项目则与小型槽式类似。

记者：在需求量最高的塔式项目中，回转减速机用量受何影响？

伍春银：塔式项目中，回转减速机的数量与采用的定日镜设计直接相关。定日镜的设计历经多年变迁，大小从7平方米到100多平方米不一。作为塔式光热发电站领先的开发商BrightSource则沿用了双镜面设计，尺寸大约在15平方米，此结构设计在全球最大的392MW塔式Ivanpah项目中大规模应用，仅水平方位就采用减速机18万套以上，而SolarReserve、阿本戈、Sener、首航等光热塔式电站提供商则更偏向于65~140平方米的大镜面，所需减速机数量大大降低。工程实践中，大定日镜基本用在大塔上，要求实时或者秒级的追日间隔，大定日镜系统的追日命令将是小定日镜系统的几倍~几十倍。大型槽式对回转式减速机的需求量相对较小，而小槽则恰恰相反，大约供热面积48万平方米所需VE垂直系列减速机500套以上。

国内特殊自然环境下的针对性设计

记者：一般情况下，回转减速机生产过程中的关键控制点有哪些？

伍春银：从技术上来看，太阳能塔式热发电用的回转减速器产品难的是生产和装配的工艺和经验，这一点也正是华方的核心竞争力所在。

华方研发了DW系列双包络免维护的跟踪产品。作为美国CONEDRIVE合作伙伴，华方引进了其先进的双包络蜗杆副生产线，双包络结构传动具有精度高，机械效率高，精度损失小，使用寿命更长等优点。此外考虑到野外荒漠等恶劣环境，想客户之所想，创新使用全密封的机构设计，使产品生命周期内的免维护成为可能，为客户节省了大量的维护成本。

针对其他中国特殊光热电站，华方团队会根据用户的具体要求来研究针对性的产品，在光热产品的品种广度和技术深度上以更高的标准来要求自己，公司计划在最近两三年内再次从国外引进三至五条生产加工和装配自动化生产线，来满足不同的客户生产要求。

记者：针对中国光热电站特殊的运行工况，华方有无针对性设计和考虑？

伍春银：首先是密封上的考虑。西北地区雨水相对较少，但风沙较大。风沙会通过挤压的方式进入设备中，密封性能不好的产品则极易有沙土进入。因此，华方产品一般采取多道密封，除普通密封外还会加上机械密封。

第二是针对西北地区的低温以及昼夜温差大的膨胀性问题。较大的昼夜温差导致空气受热膨胀后在夜间遇冷凝结水珠。在这种情况下，除密封性外还要考虑产品的膨胀性。因此在设计和制造过程中均需采取措施，以免生锈。

第三是润滑性能。西北地区气温低时可达到零下四十摄氏度，高温极端气温可达零上五十摄氏度左右(此时减速机的运行温度更高)。如要保持减速机正常运转，特别是严寒条件下，润滑性必须保证。因此华方采用宽温技术的润滑油，一般可适应零下40至零下60摄氏度低温，同时可耐受零上80摄氏度甚至100摄氏度以上的高温。早年，华方获得与中石化合作的一个机会。此后，华方所用润滑油由中石化根据特殊要求生产，为华方独家供应。

第四点是耐候性。阳光辐射对有机产品会产生一定影响，例如橡胶的老化。解决方式可按上述所言，采用机械密封，尽量避免核心部件长时间暴露在阳光下。

减速机常见问题与维护

记者：回转减速机的寿命一般为多久？电站运营过程中应如何对其进行正常的维护？

伍春银：华方研发的DW系列回转减速机设计和实验室数据均满足25年传动寿命。Ivanpah项目的跟踪系统投入运营三年多时间以来，尚未发生任何故障，因此获得了“零故障率”的美誉。

记者：在工作过程中，回转减速机可能容易出现的问题包括什么？解决方案是什么？

伍春银：在工作过程中，在设计和选型合理的前提下，回转减速机最有可能出现的问题是“实际使用寿命的缩短”，此处的实际使用寿命是指由于密封、热处理或是材料的选择等控制的不到位，会使减速器使用一段时间后出现各种问题，比如精度降低、生锈、进水、漏油、卡死。

华方团队在太阳能跟踪领域耕耘十来年，已积累丰富的项目经验。从前期的设计、工艺、制造到后期的现场安装的防呆防错、再到运营维护都已形成标准的体系化、规范化。把各个细节把握好，又完整的串成一个整体闭环回路。最大程度的降低或避免回转减速器潜在可能发生的质量问题。

因为转动和承重能力都是其跟踪系统的关键指标，某一个项目对跟踪系统都有具体的要求，作为生产厂商，华方具备了根据具体项目设计生产最匹配的回转减速器的能力，而且对于每一个具体项目，华方都要对项目的相关情况进行详细了解，如对跟踪系统的受力情况进行详细分析，以提供与电站实际情况最匹配的产品。