風(fēng)電葉片維護研究進展

1、風(fēng)電葉片維護研究進展風(fēng)電葉片維護研究進展一一風(fēng)電葉片維護的必要性風(fēng)電葉片維護的必要性我國風(fēng)電快速發(fā)展始于2006年，當(dāng)時國內(nèi)風(fēng)機以600kw，700kw機型為主，2007年3月，我國首臺1.5MW直驅(qū)永磁發(fā)電機組在新疆投運，拉開了兆瓦級風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的序幕。隨著風(fēng)電市場的逐漸成熟，大型風(fēng)力發(fā)電機組相繼出現(xiàn)，葉片長度也由原來的3040m增加至6070m。葉片長度的不斷增長，同時帶來葉片重量的增加，但是葉片設(shè)計使用壽命為20年，如何在葉片20

2、年的生命周期內(nèi)保持其高效運行至關(guān)重要。風(fēng)力發(fā)電葉片一般安裝于偏遠的地區(qū)，運行環(huán)境惡劣，如較大的風(fēng)沙侵襲，30℃至50℃的循環(huán)溫差，以及強紫外光的老化等。目前2.5MW50.3m的葉片，葉尖運行速度高達300公里小時，在這樣高轉(zhuǎn)速下，風(fēng)沙和雨滴對風(fēng)電葉片的侵蝕相當(dāng)于等離子切割，葉片表面容易形成空洞。研究表明，葉片表面粗糙度的增加以及缺陷的累積將導(dǎo)致發(fā)電效率降低5%30%，還可能導(dǎo)致葉片運行失穩(wěn)造成齒輪箱的故障。葉片小的缺陷如果沒有及時發(fā)現(xiàn)

3、并進行專業(yè)修復(fù)，將導(dǎo)致裂紋延伸至葉尖，造成葉片大面積的開裂，不得不進行大型修補或者返廠處理，給風(fēng)場業(yè)主帶來重大經(jīng)濟損失。二二風(fēng)電葉片常見的損傷風(fēng)電葉片常見的損傷風(fēng)電葉片雖然在設(shè)計時，賦予它足夠的強度和剛度，但是在其20年的使用壽命中，也會像其他復(fù)合材料部件一樣，出現(xiàn)各種各樣的問題。風(fēng)電葉片從生產(chǎn)廠家生產(chǎn)，通過長距離的運輸?shù)竭_風(fēng)場，使用大噸位吊車進行安裝。風(fēng)電葉片在上述每一個步驟都可能發(fā)生損傷破壞。一旦風(fēng)電葉片開始運行，將受到雨水，風(fēng)沙以

4、及大氣的腐蝕，同時還要經(jīng)受強紫外的老化。在風(fēng)壓和旋轉(zhuǎn)持續(xù)疲勞載荷的作用下，隱藏在葉片內(nèi)部的缺陷，如分層，氣泡，葉片組件之間的粘合缺陷將會逐漸顯現(xiàn)出來。風(fēng)機正常運行情況下，葉片會在不同年限出現(xiàn)相應(yīng)的受損狀況：2年：表面膠衣出現(xiàn)磨損，脫落現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)小的砂眼。3年：葉片出現(xiàn)大量砂眼，葉片前緣尤為嚴重，風(fēng)機運行產(chǎn)生阻力，事故隱患開始顯示。如果前緣腐蝕得不到及時修復(fù)，濕氣將侵入前緣空洞中，一旦結(jié)冰將導(dǎo)致前緣出現(xiàn)開裂。前緣出現(xiàn)開裂，必須進行停機

5、進行修復(fù)，不然將造成蒙皮大面積的撕裂，導(dǎo)致葉片報廢。一般來說，超過2m以上的開裂就需要對葉片進行大型的修補或者直接導(dǎo)致葉片報廢。2.2.3后緣損傷由于葉片后緣厚度較薄，特別是葉尖區(qū)域，小于3mm。所以，葉片運輸和安裝過程中，稍不注意，將會造成葉片后緣分層或者開裂。此類缺陷一般范圍較小，但需要及時進行修補，不然損傷位置會沿著葉片弦向撕開，直至梁的位置，這樣葉片距離災(zāi)難性的實效也就不遠了。2.2.4表面裂紋當(dāng)葉片表面出現(xiàn)裂紋以后，水或者濕氣

6、將會滲入復(fù)合材料中，對復(fù)合材料產(chǎn)生一定的影響。特別是葉片balsa三明治夾心區(qū)域，水分會腐蝕balsa芯材，導(dǎo)致葉片結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，葉片破壞。2.2.5雷擊損傷葉片雷擊會導(dǎo)致葉片的損傷，同時也會導(dǎo)致避雷器的丟失或者避雷系統(tǒng)的損壞，當(dāng)雷擊再度發(fā)生時，葉片很容易遭到破壞。所以葉片遭受雷擊后，對葉片避雷系統(tǒng)的檢查必不可少。三三國內(nèi)外風(fēng)電葉片維護現(xiàn)狀國內(nèi)外風(fēng)電葉片維護現(xiàn)狀3.1葉片維護類型葉片維護類型風(fēng)電葉片的維護分成兩種。一種是頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳的