开发风电专用防冻冷却循环液具有前瞻性

在全世界范围内，风力发电正迅速并持续地发展着。当今世界风力发电技术的发展趋势表现为单机容量增大、风机桨叶的变化、塔架高度上升、控制技术的进步以及海上风力发电的发展。其中单机容量的逐步增大，将会直接导致发电机内各部件的散热量大大增加，如何有效解决发电机的温升瓶颈，已成为风力发电机进一步发展的关键问题之一。

目前国内对风力发电技术的研究热点多集中在变频、控制系统和机械设计等学科领域，涉及风力发电冷却系统研究的内容较少，相对于快速发展的风力发电技术存在较大的滞后性。因此，从风力发电机水冷系统工况出发，开发和设计对新一代大功率风力发电机专用防冻冷却循环液，是一项具有前瞻性的工作。

针对现有防冻液对风力发电机液冷供液装置金属部件腐蚀严重、冷却液使用周期短、电器系统稳定性差等问题，经过果岭化工研发有限公司与奥吉娜技术部的共同努力，借鉴德国、日本先进理念，开发出新型环保、无毒、低电导率的风力发电机组专用防冻冷却循环液WTS。

在解决金属部件腐蚀问题方面，传统的防冻液没有提出对金属锌的保护要求，但在风电机组的冷却系统中会存在镀锌管路、接头或者阀门，所以风电机组冷却液在配方设计中应加强对金属锌的保护。引起镀锌管路腐蚀的主要因素是氯离子，浓度过高的氯离子会对金属造成严重的腐蚀，所以需要严格控制氯离子的含量小于 100ppm。在冷却液调配中必须使用去离子水，防止冷却系统出现结垢现象，影响系统散热及介质的流动，硬度控制小于2.5mmol/L。

在保证冷却液长期使用方面，该工艺配方的设计中通过加入碱度缓冲剂，来中和冷却液在使用过程中产生的酸性物质，保证工作液处于弱碱状态。由于风力发电机组长期在70~90℃下工作，乙二醇容易被氧化成乙醇酸，再被氧化成乙二酸，乙二酸的产生容易对设备造成腐蚀而使之渗漏，所以冷却液的pH 值要求必须大于7.5。但碱性太强会使冷却循环系统产生盐析出现象，影响系统传热。风电机组水冷介质的pH值应控制在7.5～9.0之间，既能保护冷却系统的金属材料，同时也防止碱度过大造成盐析出。

在电器系统稳定性方面，传统防冻冷却液由于采用无机盐添加剂，造成溶液的电导率过高，不能适用于风电机组冷却系统的使用要求。风力发电机运行过程中，如果防冻冷却液电导率过大，冷却系统的电导率感应装置会出现报警，引起停机;电导率过高还会引起较大的泄漏电流，从而使绝缘管路老化，导致发电机相间闪络。因此，WTS防冻冷却循环液采用去离子水和高纯度乙二醇为原料，采用高效有机添加剂，在满足金属腐蚀保护的前提下，电导率≤400μS/cm。

由于WTS防冻冷却循环液的特殊配方技术，使该产品能有效地阻止水垢的生成，确保系统良好的冷热传导性能，适用于风机电气控制单元的冷却循环系统。这种低电导率防冻冷却液，可以有效减缓冷却系统金属部件的腐蚀，满足风力发电机组冷却等特殊工况对防冻冷却液的绝缘安全性要求，实现了绿色环保和超长效使用。