用于冷却风力涡轮机结构的方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102032124A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102032124A(43)申请公布日2011.04.27(21)申请号201010506938.2(22)申请日2010.09.25(30)优先权数据12/5669352009.09.25US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人高猛(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人周心志曹若(51)Int.Cl.F03D11/00(2006.01)F03D7/00(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图4页(54)发明名称用于冷却风力涡轮机结构的方法和系统(57)摘要本申请涉及用于冷却风力涡轮机结构的方法和系统。其中，控制方法和相关联的构件配置给风力涡轮机(10)结构内的诸如塔筒(12)或外罩(14)这样的构件提供冷却。在该结构中形成内部空气的再循环空气流。对于影响该结构内的所需冷却能力的风力涡轮机(10)的限定操作条件组，该再循环空气流利用外部空气被可控制地增大以增加再循环空气流的冷却能力。引入到该结构内的外部空气的量与该结构内相对较热的内部空气的量平衡，以实现该结构内所需的温度与相对湿度的平衡。CN10234ACCNN110203212402032127A权利要求书1/1页1.一种用于冷却风力涡轮机结构(12，14)内的构件的方法，包括：形成所述结构(12，14)内的内部空气的再循环空气流；对于影响所述结构内所需冷却能力的风力涡轮机的限定操作条件组，利用外部空气来可控制地增大所述再循环空气流以增加所述再循环空气流的冷却能力；以及平衡引入到所述结构内的外部空气的量与所述结构内的相对较热的内部空气的量，以便实现所述结构内所需的温度与相对湿度的平衡。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，给定的操作条件组是周围空气温度与所述风力涡轮机的发电水平，其中，对于给定发电水平，对所述再循环空气流和引入到所述结构(12，14)内的外部空气的量的控制是周围空气温度的函数。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述周围空气温度被分成多个温度范围且发电水平被分成多个功率水平范围，其中，对于功率水平范围和周围空气温度范围的不同组合，确立控制设定点以控制所述再循环空气流和引入到所述结构(12，14)内的外部空气的量。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风力涡轮机的给定操作条件组是所述结构(12，14)中所监视的构件(16)的温度和所述结构内的相对湿度。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述再循环空气流最初根据所述结构(12，14)中所监视的构件(16)的温度进行控制，其中，外部空气不引入到所述结构内直到所监视的构件的温度到达设定点温度，且在外部空气引入到所述结构内之后，根据所述结构内的相对湿度控制所述再循环空气流。6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，对引入到所述结构(12，14)内的所述外部空气的量的控制通过可控制的外部空气流动调节器(36)进行，所述可控制的外部空气流动调节器(36)在零进入到所述空气流动调节器的最大进入能力的范围内调节外部空气到所述结构内的进入。7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述再循环空气流由所述结构内的可控制的空气处理构件(24)生成且根据给定操作条件组在基本上零流量到所述空气处理构件的上流量限度的范围内改变。8.一种风力涡轮机(10)，包括：塔筒(12)；安装于所述塔筒顶部上的外罩(14)；转子(18)，具有由所述外罩可旋转地支承的多个涡轮机叶片(20)；所述塔筒(12)或所述外罩(14)中的至少一个限定所述风力涡轮机的待冷却的结构构件；在所述结构构件内的空气处理构件(24)，所述空气处理构件被配置成形成所述结构构件内的内部空气的再循环空气流；外部空气流动调节器(36)，与所述结构构件进行配置且被配置成控制外部空气到所述结构构件内的进入；以及控制系统(46)，可与所述空气处理构件和所述外部空气流动调节器在操作上通信以执行如权利要求1至7中任一项所述的方法来冷却容纳于所述塔筒(12)或所述外罩(14)内的构件。2CCNN110203212402032127A说明书1/7页用于冷却风力涡轮机结构的方法和系统技术领域[0001]本发明大体而言涉及风力涡轮机的领域，且更特定而言，涉及用于冷却诸如塔筒或外罩这样的风力涡轮机结构的系统和相关联的控制方法，其利用调节的内部空气流动与外部空气流动的组合来冷却该结构内的构件。背景技术[0002]风力被认为是目前可用的最洁净、最环保的能源之一，为此，风力涡轮机受到了越来越多的关注。现代风力涡轮机通常包括塔筒、可旋转地支承于塔筒上的外罩，容纳于外罩内的发电机和齿轮箱，以及一个或多个转子叶片。转子叶片使