【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 次常委會(huì)將北安確定為黑龍江省九個(gè)區(qū)域性中心城市之一。全市總面積7194平方公里，總?cè)丝?6萬(wàn)。 、地形、地貌 A、工程地質(zhì)、水文條件廠址場(chǎng)地成因?yàn)榈谒南邓缮⒊练e物，屬烏裕爾河一級(jí)階地。地表為雜填土覆蓋，以下依次為黃色細(xì)砂、粉質(zhì)粘土、砂、砂礫石，地耐力在140～180Kpa之間。該區(qū)南部有烏裕爾河流過，該河流屬內(nèi)陸盲尾河，河身蛇曲，無(wú)完整河床，河水流量小，季節(jié)性變化大。B、地震根據(jù)《全國(guó)地震烈度區(qū)劃圖（1990）》，北安地區(qū)屬六度地震烈度區(qū)，建筑按此標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防。C、氣象條件北安地處寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)內(nèi)，冬季漫長(zhǎng)而嚴(yán)寒，夏季溫?zé)岫嘤?。?xiàng)目地處寒帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)內(nèi)，，極端最低氣溫—，年有效積溫2180度，年平均光照2624小時(shí)，年平均降水量553毫米，年平均無(wú)霜期110—115天，—，常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。年 平 均 氣 溫℃極端最高氣溫℃極端最低氣溫℃年 有 效 積溫2180℃年平均光照2624h光照強(qiáng)度105～125kcal/cm2最冷月平均氣溫℃最熱月平均氣溫℃年平均降水量553mm年平均無(wú)霜期110～115d年平均風(fēng)速～常 年主導(dǎo)風(fēng)向 西北風(fēng) 交通條件北安地處哈爾濱、齊齊哈爾、黑河等城市各約300公里的中心點(diǎn)上，是黑龍江省北部的交通樞紐，1985年省委第三十三次常委會(huì)確定北安為全省九個(gè)區(qū)域性中心城市之一。北安是黑龍江省北部的交通樞紐，是濱北、齊北、北黑鐵路三條鐵路的交匯點(diǎn)，也是黑大公路202國(guó)道、碾北公路、綏北公路、鶴嫩公路的交匯處。場(chǎng)址位于市內(nèi)交通主干道旁，有公交車、中巴車途經(jīng)此處，交通十分便利。 交匯形成的公路交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，使得項(xiàng)目地公路、鐵路四通八達(dá)，交通運(yùn)輸條件十分優(yōu)越。 北安市總?cè)丝?8萬(wàn)人，其中城市人口24萬(wàn)人?？偯娣e7196平方公里，有耕地面積385萬(wàn)畝，其中地方130萬(wàn)畝，草原面積285萬(wàn)畝，林地面積365萬(wàn)畝，水域面積8萬(wàn)畝。北安市轄5鎮(zhèn)4鄉(xiāng)4個(gè)市屬農(nóng)場(chǎng)，7個(gè)國(guó)營(yíng)林場(chǎng)，境內(nèi)中、省、市（黑河市）直縣團(tuán)級(jí)以上單位42個(gè)，1個(gè)森工局，1個(gè)農(nóng)墾分局，4個(gè)半國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)，2008年完成國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值48億元。北安不但是我省北部的交通樞紐，同時(shí)也是全省8個(gè)郵區(qū)中心局之一，是省正北方的通訊中心；擔(dān)負(fù)向北安及周邊11個(gè)市縣供電任務(wù)的電業(yè)局，是省正北方的電力供應(yīng)中心；是全省的糧食生產(chǎn)基地；是黑龍江省正北傳統(tǒng)的商品集散地和流通中心；是省北部經(jīng)濟(jì)、文化、衛(wèi)生中心。興建的九三油脂年處理60萬(wàn)噸大豆及完達(dá)山乳業(yè)日處理300噸鮮奶的加工企業(yè)，使北安又成為省北部的大豆和乳制品加工中心。北安經(jīng)濟(jì)社會(huì)條件十分優(yōu)越。 北安電網(wǎng)已實(shí)現(xiàn)與國(guó)家電網(wǎng)并網(wǎng)，北安市供電局承擔(dān)全市供電任務(wù)，一次變座落在北安，105千伏安，可提供10千伏和35千伏供電，電力資源豐富。北安市境內(nèi)現(xiàn)有新建、續(xù)建蓄水工程52座，市區(qū)有日供水4萬(wàn)噸能力的鬧龍河供水工程，供水管線已接入，供水十分方便。自來水入戶率100%，有線電視入戶率65%，電話安裝率達(dá)到80%以上。道路鋪裝率100%，房屋磚瓦化率42%。較完善鎮(zhèn)村的基礎(chǔ)設(shè)施條件將使鎮(zhèn)域 的投資環(huán)境進(jìn)一步得到優(yōu)化。排水設(shè)施完善，排水可接入排水管網(wǎng)。通信、通訊設(shè)施完善，全市程控電話交換機(jī)總?cè)萘?萬(wàn)門，是黑龍江省正北方的通訊樞紐。 項(xiàng)目地址選擇項(xiàng)目建設(shè)地址位于北安市工業(yè)園區(qū)內(nèi)，四鄰條件良好。建設(shè)地址交通便利，水、電、供熱等條件良好，周邊沒有污染區(qū)，空氣清新，綠化環(huán)境好。 擬建廠址，既可以滿足本項(xiàng)目工藝生產(chǎn)和建設(shè)用地的要求，又可以充分利用區(qū)內(nèi)現(xiàn)有設(shè)施的功能，為本項(xiàng)目做到投資少、見效快奠定了良好的基礎(chǔ)。 對(duì)擬建廠址的評(píng)價(jià) a、廠址所處環(huán)境良好，交通便利。b、廠址所在地動(dòng)力資源豐富，適合建廠。c、原廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，如廠區(qū)道路、鐵路專用線、服務(wù)性工程均可供本項(xiàng)目使用，而現(xiàn)有生產(chǎn)、輔助生產(chǎn)和公用工程設(shè)施可與本項(xiàng)目配套使用。 d、廠區(qū)現(xiàn)有建筑物布局較合理，場(chǎng)地利用系數(shù)適中，可滿足新增建筑物建設(shè)用地的需要。 因此，本項(xiàng)目所選廠址，既能滿足工藝生產(chǎn)需要，又能充分發(fā)揮現(xiàn)有固定資產(chǎn)的功能，資源配置合理，有利于本項(xiàng)目做到投資省，見效快。第五章 工程技術(shù)方案 項(xiàng)目組成 項(xiàng)目組成表序號(hào)工程類別工程名稱規(guī) 模備 注1主要生產(chǎn)工程 主 車 間年產(chǎn)5000套10kw垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)備和主廠房5500 m2 新建2輔助生產(chǎn)工程 辦公室 2000 m2 新建 原料、成品庫(kù) 3800 m2 新建3公用工程 供、排水系統(tǒng) 水量50 m3/h 新建 供電系統(tǒng) 500KVA變電所 新建 供熱系統(tǒng) 新建4其它工程 廠區(qū)外網(wǎng) 項(xiàng)目組成說明本項(xiàng)目系新建工程，項(xiàng)目新增生產(chǎn)設(shè)施、輔助生產(chǎn)設(shè)施、公用工程設(shè)施，總建筑面積11300 m2，達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力5000臺(tái)套的規(guī)模。 項(xiàng)目產(chǎn)品的主要應(yīng)用范圍 活固葉升阻復(fù)合垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)是風(fēng)能轉(zhuǎn)化電能的一種裝置，主要應(yīng)用于清潔能源風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)作發(fā)電設(shè)備。此外，還可用于遠(yuǎn)行船、偏遠(yuǎn)地區(qū)農(nóng)牧民、邊遠(yuǎn)哨所以及航標(biāo)燈、路燈、交通公路監(jiān)視等供電。本項(xiàng)目產(chǎn)品采用的大功率活、固葉升阻復(fù)合垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其設(shè)計(jì)構(gòu)想具有創(chuàng)新性，升阻復(fù)合結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)大，啟動(dòng)風(fēng)速低，風(fēng)能利用率達(dá)到45%，可在風(fēng)紊流區(qū)域、風(fēng)速風(fēng)向無(wú)規(guī)則頻繁條件下使用。不僅可突破風(fēng)機(jī)大功率10KW設(shè)計(jì)限制，而且還可制成中小功率機(jī)型。由于該項(xiàng)目產(chǎn)品在低風(fēng)速環(huán)境下的優(yōu)秀表現(xiàn)，包括城市市區(qū)、內(nèi)地、山區(qū)等廣大地區(qū)都可以應(yīng)用，無(wú)論是居民用戶、各類船只、離岸小島等各類民用、軍用設(shè)施，都可以使用該產(chǎn)品發(fā)電。產(chǎn)品風(fēng)車葉片采用垂直軸半活動(dòng)半固定升阻復(fù)合型的風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)在啟動(dòng)過程中或低風(fēng)速時(shí)，以阻力型機(jī)制運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)風(fēng)速較大或者風(fēng)輪轉(zhuǎn)速升高到一定值時(shí)，以升力型機(jī)制運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于每個(gè)葉片，在旋轉(zhuǎn)到不同相位時(shí)，具有不同的運(yùn)行機(jī)制，在迎風(fēng)邊，活動(dòng)葉片依次處于閉合打開閉合狀態(tài)，因而葉片的運(yùn)行機(jī)制也相應(yīng)地呈升力阻力升力的周期性變化，在阻風(fēng)邊，活動(dòng)葉片則一直處于閉合狀態(tài)，此時(shí)主要以升力型和減小風(fēng)阻為主要特征；風(fēng)車同時(shí)采用H型垂直軸風(fēng)車結(jié)構(gòu)， 在迎風(fēng)面充分利用阻力和升力復(fù)合做功，可以最大限度的捕獲風(fēng)能、在圖1的背風(fēng)面從3到5的位置之間，還可利用葉片的阻力做功，也可有效利用風(fēng)能，而在5到7位置之間，葉片的順風(fēng)擺動(dòng)，可最大限度地減小風(fēng)阻，使風(fēng)能利用率大大增加；采用獨(dú)特的順槳卸荷機(jī)構(gòu)，使風(fēng)機(jī)具有優(yōu)良的抗強(qiáng)風(fēng)和抗臺(tái)風(fēng)的能力，特別是該機(jī)構(gòu)在風(fēng)速減弱時(shí)，葉片具有自動(dòng)恢復(fù)工作位置的功能，使其發(fā)電效率更高，更易于維護(hù)；項(xiàng)目產(chǎn)品與水平軸風(fēng)力機(jī)相比，風(fēng)能利用率提高5%以上，可達(dá)45%。本項(xiàng)目采用升阻復(fù)合結(jié)構(gòu)，風(fēng)速適應(yīng)范圍廣，可以實(shí)現(xiàn)兆瓦級(jí)的大功率設(shè)計(jì)目標(biāo)。 圖1 甲風(fēng)輪正常風(fēng)向運(yùn)轉(zhuǎn)示意圖 乙風(fēng)輪正常風(fēng)向運(yùn)轉(zhuǎn)示意圖5．4項(xiàng)目技術(shù)成熟程度本項(xiàng)目產(chǎn)品已經(jīng)研制出模型樣機(jī)，經(jīng)哈爾濱工業(yè)大學(xué)檢驗(yàn)測(cè)試，主要技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)和其他垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。性能穩(wěn)定，安全可靠。經(jīng)檢測(cè)項(xiàng)目產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到：額定功率 10KW、啟動(dòng)風(fēng)速 ≥3m/s、工作風(fēng)速 ≥、額定風(fēng)速 12m/s、最大風(fēng)速 ＜4560m/s、風(fēng)輪直徑 58m、風(fēng)輪高度 810m。 主要設(shè)備選擇風(fēng)力機(jī)主要組成部分有：風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、塔架、調(diào)向機(jī)構(gòu)、蓄能系統(tǒng)、逆變器等。（1）風(fēng)輪是風(fēng)力機(jī)從風(fēng)中吸收能量的部件，其作用是把空氣流動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)輪旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能。風(fēng)輪是由8個(gè)葉片組成的。葉片的結(jié)構(gòu)形式多樣，材料因風(fēng)力機(jī)型號(hào)和功率大小而定，如木心外蒙玻璃鋼葉片、玻璃纖維增強(qiáng)塑料樹脂葉片等。（2）發(fā)電機(jī)，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，已采用的發(fā)電機(jī)有3種，即直流發(fā)電機(jī)、同步交流發(fā)電機(jī)和異步交流發(fā)電機(jī)。小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)多采用同步或異步交流發(fā)電機(jī)，發(fā)出的交流電通過整流裝置轉(zhuǎn)換成直流電。（3）塔架，塔架用于支撐，發(fā)電機(jī)和調(diào)向機(jī)構(gòu)等。因風(fēng)速隨離地面的高度增加而增加，塔架越高，風(fēng)輪單位面積捕捉的風(fēng)能越多，但造價(jià)、安裝費(fèi)等也隨之加大。（4）調(diào)向機(jī)構(gòu)，垂直軸風(fēng)力機(jī)可接受任何方向吹來的風(fēng)，因此不需要調(diào)向機(jī)構(gòu)。 （5）限速機(jī)構(gòu)，當(dāng)風(fēng)速高于風(fēng)力機(jī)的設(shè)計(jì)風(fēng)速時(shí)，為了防止葉片損壞，需要對(duì)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制。（6）貯能裝置，貯能裝置對(duì)獨(dú)立運(yùn)行的小型風(fēng)力機(jī)是十分重要的。其貯能方式有熱能貯能、化學(xué)能貯存。（7）逆變器，用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，以滿足交流電氣設(shè)備用電的要求。2) 大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由兩大部分組成：氣動(dòng)機(jī)械部分和電氣部分。氣動(dòng)機(jī)械部分包括風(fēng)輪、低速軸、增速齒輪箱、高速軸，其功能是驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。電氣部分包括異步發(fā)電機(jī)、電力電子變頻器、變壓器和電網(wǎng)，其功能是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為頻率恒定的電能。近年來，又研制成功了直驅(qū)式變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組（無(wú)增速齒輪箱）?！　★L(fēng)電設(shè)備關(guān)鍵技術(shù)：風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)是能量轉(zhuǎn)換的核心部分，風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)按照發(fā)電機(jī)運(yùn)行的方式來分主要有恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)兩大類。恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)一般使用同步電機(jī)或者鼠籠式異步電機(jī)作為發(fā)電機(jī)，通過定槳距失速控制的風(fēng)輪機(jī)使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速保持在恒定的數(shù)值繼而保證發(fā)電機(jī)端輸出電壓的頻率和幅值的恒定，其運(yùn)行范圍比較窄。變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)通過變槳距控制風(fēng)輪使整個(gè)系統(tǒng)在很大的速度范圍內(nèi)按照最佳的效率運(yùn)行，這是當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。變速系統(tǒng)主要分為同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和異步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。其中同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)包括永磁同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。異步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)主要是繞線異步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。永磁同步發(fā)電機(jī)是利用永久磁鐵取代轉(zhuǎn)子勵(lì)磁磁場(chǎng)，其結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、牢固。永磁同步發(fā)電機(jī)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是通過控制一套整流逆變裝置，將發(fā)電機(jī)輸出的變頻變壓交流電轉(zhuǎn)換為滿足電網(wǎng)要求的恒頻恒壓交流電。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖： 采用電勵(lì)磁的同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)定子通過變頻器和電網(wǎng)相連接，轉(zhuǎn)子采用AC/DC整流裝置給發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁。發(fā)電機(jī)可以采用變速箱驅(qū)動(dòng)，也可以使用直接驅(qū)動(dòng)。電勵(lì)磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖：目前，兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組普遍采用繞線式異步電機(jī)的變速恒頻風(fēng)力系統(tǒng)。其典型結(jié)構(gòu)是采用雙饋異步發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)。這是一種比較合適的變速恒頻方案，該結(jié)構(gòu)定子和電網(wǎng)直接相連接，轉(zhuǎn)子和功率變換器相連接，通過變換器的功率僅僅是轉(zhuǎn)差功率，雙饋調(diào)速將轉(zhuǎn)差功率回饋到電機(jī)軸或者電網(wǎng)，這是各種傳動(dòng)系統(tǒng)中效率比較高的。該結(jié)構(gòu)適合于調(diào)速范圍不寬的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，尤其是大、中容量的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。 　　雙饋異步變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)按照轉(zhuǎn)子變頻器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要可以分為交交變頻器、矩陣變換器和交直交變頻器三大類。交交變頻器采用晶閘管自然換流方式，工作穩(wěn)定，可靠，適合作為雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的變頻器電源，交交變頻的最高輸出頻率是電網(wǎng)頻率的1/3～1/2，在大功率低頻范圍有很大的優(yōu)勢(shì)。交交變頻沒有直流環(huán)節(jié)，變頻效率高，主回路簡(jiǎn)單，不含直流電路及濾波部分，與電源之間無(wú)功功率處理以及有功功率回饋容易。雖然交交變頻雙饋系統(tǒng)得到了普遍的應(yīng)用，但因其功率因數(shù)低，高次諧波多，輸出頻率低，變化范圍窄，使用元件數(shù)量多使之應(yīng)用受到了一定的限制。矩陣式變頻器是一種交交直接變頻器，由九個(gè)直接接于三相輸入和輸出之間的開關(guān)陣組成。矩陣變換器沒有中間直流環(huán)節(jié)，輸出由三個(gè)電平組成，諧波含量比較小。其功率電路簡(jiǎn)單、緊湊，并可輸出頻率、幅值及相位可控的正弦負(fù)載電壓。矩陣變換器的輸入功率因數(shù)可控，可在四象限工作。雖然矩陣變換器有很多優(yōu)點(diǎn)，但是在其換流過程中不允許存在兩個(gè)開關(guān)同時(shí)導(dǎo)通的或者關(guān)斷的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)起來比較困難。矩陣變換器最大輸出電壓能力低，器件承受電壓高也是此類變換器一個(gè)很大缺點(diǎn)。應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電中，由于矩陣變換器的輸入輸出不解耦，即無(wú)論是負(fù)載還是電源側(cè)的不對(duì)稱都會(huì)影響到另一側(cè)。另外，矩陣變換器的輸入端必須接濾波電容，雖然其電容的容量比交直交的中間儲(chǔ)能電容小，但由于它們是交流電容，要承受開關(guān)頻率的交流電流，其體積并不小。目前利用矩陣變換器的雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)還處于研究開發(fā)階段。交直交變頻器又可以分為電壓型和電流型兩種，由于控制方法和硬件設(shè)計(jì)等各種因素，電壓型逆變器應(yīng)用比較廣泛。傳統(tǒng)的電流型交直交變頻器采用自然換流的晶閘管作為功率開關(guān)，其直流側(cè)電感比較昂貴，而且應(yīng)用于雙饋調(diào)速中，在過同步速時(shí)需要換流電路，在低轉(zhuǎn)差頻率的條件下性能也比較差，在雙饋異步風(fēng)力發(fā)電中應(yīng)用的不多。采用電壓型交直交變頻器這種整流變頻裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、諧波含量少、定轉(zhuǎn)子功率因數(shù)可調(diào)等優(yōu)異特點(diǎn)，可以明顯地改善雙饋發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和輸出電能質(zhì)量，并且該結(jié)構(gòu)通過直流母線側(cè)電容完全實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)的分離，是目前變速恒頻風(fēng)力發(fā)電的一個(gè)代表方向。5．6主要工藝技術(shù)指標(biāo) 風(fēng)車效率 : % 額定功率 : kW 額定轉(zhuǎn)速 : r/min 旋轉(zhuǎn)力矩 : kN m 尖速比 : 風(fēng)能密度 : W/m2 掃風(fēng)面積 : 2900 m2 空氣密度 : 平均風(fēng)速 : 翼尖半徑 : 25m（直徑50m） 葉片數(shù)量 : 20 葉片高度 : 58m 葉片寬度 : 5m 葉片厚度 : .008m 葉片