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風機葉片結冰的危害和防結冰基本方法

發布日期:2021-03-31 作者:大連義邦科技 瀏覽數:11442
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風能是重要的綠色能源之一,它安全、清潔、不息的發電形式孕育著巨大的能源和商機。
風電能源在高原、寒冷、山脊、山頂的資源尤為豐富,有著巨大的開發價值,但是這些地方海波高、濕度大、溫度低,很容易引起葉片的結冰,葉片氣動性能受結冰影響,一方面會導致葉片過載、葉片荷載分布不均,進而造成持續產出的風能受到較大的影響,另一方面,當葉片在旋轉過程中,極易出現冰塊脫落引起的運營事故。
有一些區域冬天日照時間長,冰層會迅速消融,而在北方,當風機葉片結冰后,凍結的冰在一段時間內是很難自行脫離,以至于風機無法正在運轉,國際能源機構對這種任何環境下,溫度低于-25攝氏度的地區統定義為風電寒冷區域。
葉片結冰后會引起載荷增加,對葉片的壽命有直接的影響,并且每個葉片上的冰載不同,使得機組的不平衡載荷增大,如果沒有及時采取應對措施會對機組產生嚴重的危害,沒有對風機葉片進行防除冰保護的風機葉片將會面臨脫網停機的可能,低溫區域大大拉低了全年的整體發電量。年發電量損失1%-10%,惡劣地區為20%-50%。
葉片積冰嚴重時會導致葉片斷裂,另外擔當葉片結冰后隨著溫度升高,不定時脫落的冰塊會對現場的維護人員和機組造成很大的安全隱患。
因此各國風電工作人員對于葉片結冰機理和應對方式方法進行了深入研究,以降低葉片結冰對機組造成的損失,預防風場建設的不確定因素。
防結冰基本方法:
1)機械除冰:就是通過機械方法將冰破碎,然后靠氣流吹除,其待點是運行成本低,效率低、工作強度大;
2) 涂撒防結冰劑:對基材表面涂撒,例如(乙醇、乙烯已二醇等)降低冰點,其特點是水不在葉片表面結冰,但有效時間短,用量大,對土壤有污染,對路面有腐蝕的可能;
3)加熱除冰。利用各種熱能加熱物件,通過機身表面電氣元件和金屬器件通電加熱進行表面快速除冰;
4)涂層除冰.通過在基材表面涂覆防冰涂料,減少冰對基材表面的附著力和表面的覆冰量,再利用風和重力的作用下使冰更容易脫離基材表面.此類方法簡單易行、成本低在很多地方可以起到減少冰災的作用。即便在極端條件下必須采用人工除冰時,因冰對基材表面附著力小,人工除冰的難度也會大大降低,提高工作效率;
大連義邦推薦兩種除冰方式:一是加熱除冰,其中加熱除冰對于新設計的風機較為適合,可直接與預浸料一體成型受保護于風機葉片內部,二是涂層除冰,防冰涂料對于已經運營多年的風場更為適合,對于風場運維有著更為廣泛的應用環境,相對便利的施工方式是首選條件之一,目前防冰涂料普遍存在的問題之一是有效時間短,需要解決運維周期問題,其中時效長是首選重要參數之一,其中如大連義邦涂層除冰涂料已在加拿大某大型風場穩定運行5年以上,是一種長效減少維護周期的風機葉片防除冰方式。
隨著人們環保意識的增強及日益增長的能源需求,我國也對風電行業投資力度也在不斷加大,預計2021年風力發電量將達到3252億千瓦時。
本文意在傳播新材料資訊,部分圖片來自網絡。


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