大型風(fēng)力發(fā)電用機(jī)艙罩的研制

    摘要：本文從風(fēng)電研發(fā)的意義出發(fā)，詳細(xì)闡述了1.5MW機(jī)艙罩的有限元分析、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及檢驗(yàn)，對今后研發(fā)和實(shí)現(xiàn)機(jī)艙罩的規(guī)模化和系列化有著重要的指導(dǎo)意義。
    風(fēng)力發(fā)電是人類取之不盡用之不竭的自然資源，利用風(fēng)力發(fā)電可減少環(huán)境污染、節(jié)省煤炭及石油等天然能源。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的日趨成熟，可再生能源的利用已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，因此有著廣闊的發(fā)展前景。
    風(fēng)力發(fā)電技術(shù)主要有3大特點(diǎn)：①靈活性強(qiáng)，既可并網(wǎng)運(yùn)行，也可離網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行，同時(shí)還可與其它能源技術(shù)互補(bǔ)組成發(fā)電系統(tǒng)；②風(fēng)電場運(yùn)營模式可為國家電網(wǎng)補(bǔ)充電力，特別是小型風(fēng)電機(jī)組可為邊遠(yuǎn)地區(qū)提供生產(chǎn)、生活用電；③具有建設(shè)周期短、裝機(jī)規(guī)模靈活、可靠性高、運(yùn)行維護(hù)簡單、占地面積小、發(fā)電方式多樣等優(yōu)點(diǎn)，因此受到全世界發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的特別關(guān)注。
    隨著我國對環(huán)境清潔能源的進(jìn)一步需求，國家在“十一五”規(guī)劃中已把風(fēng)電技術(shù)納入未來國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)支柱，并明確提出要增大風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)已有數(shù)十家公司從事風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究和制造。風(fēng)電領(lǐng)域的崛起，給與之配套的機(jī)艙罩帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)，從零五年起北玻院開始研制機(jī)艙罩，經(jīng)過3年多的努力，研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)隊(duì)伍不斷壯大，生產(chǎn)能力初見規(guī)模，本文就1.5MW機(jī)艙罩的研究進(jìn)行詳細(xì)論述。
1  機(jī)艙罩的設(shè)計(jì)
1.1  總體思路
    1.5MW機(jī)艙罩的外形尺寸一般在L*W*H＝9800*5000*4500mm左右，面對這一龐然大物，如何滿足風(fēng)電裝機(jī)安全和使用要求，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的合理性便成為機(jī)艙罩技術(shù)的核心。圍繞這一技術(shù)關(guān)鍵，我們重點(diǎn)從三個(gè)方面入手，一是運(yùn)用有限元分析，合理設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)；第二為優(yōu)化殼體厚度和剛度；第三為合理布局筋板的組裝及整機(jī)組裝的匹配性。圖1所示為機(jī)艙罩整體結(jié)構(gòu)示意圖。