風(fēng)電葉片維護(hù)研究進(jìn)展

1、風(fēng)電葉片維護(hù)研究進(jìn)展風(fēng)電葉片維護(hù)研究進(jìn)展一一風(fēng)電葉片維護(hù)的必要性風(fēng)電葉片維護(hù)的必要性我國(guó)風(fēng)電快速發(fā)展始于2006年，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)風(fēng)機(jī)以600kw，700kw機(jī)型為主，2007年3月，我國(guó)首臺(tái)1.5MW直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)組在新疆投運(yùn)，拉開(kāi)了兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的序幕。隨著風(fēng)電市場(chǎng)的逐漸成熟，大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相繼出現(xiàn)，葉片長(zhǎng)度也由原來(lái)的3040m增加至6070m。葉片長(zhǎng)度的不斷增長(zhǎng)，同時(shí)帶來(lái)葉片重量的增加，但是葉片設(shè)計(jì)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(yùn)行至關(guān)重要。風(fēng)力發(fā)電葉片一般安裝于偏遠(yuǎn)的地區(qū)，運(yùn)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(qiáng)紫外光的老化等。目前2.5MW50.3m的葉片，葉尖運(yùn)行速度高達(dá)300公里小時(shí)，在這樣高轉(zhuǎn)速下，風(fēng)沙和雨滴對(duì)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(yùn)行失穩(wěn)造成齒輪箱的故障。葉片小的缺陷如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)

3、并進(jìn)行專(zhuān)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(kāi)裂，不得不進(jìn)行大型修補(bǔ)或者返廠(chǎng)處理，給風(fēng)場(chǎng)業(yè)主帶來(lái)重大經(jīng)濟(jì)損失。二二風(fēng)電葉片常見(jiàn)的損傷風(fēng)電葉片常見(jiàn)的損傷風(fēng)電葉片雖然在設(shè)計(jì)時(shí)，賦予它足夠的強(qiáng)度和剛度，但是在其20年的使用壽命中，也會(huì)像其他復(fù)合材料部件一樣，出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題。風(fēng)電葉片從生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)，通過(guò)長(zhǎng)距離的運(yùn)輸?shù)竭_(dá)風(fēng)場(chǎng)，使用大噸位吊車(chē)進(jìn)行安裝。風(fēng)電葉片在上述每一個(gè)步驟都可能發(fā)生損傷破壞。一旦風(fēng)電葉片開(kāi)始運(yùn)行，將受到雨水，風(fēng)沙以

4、及大氣的腐蝕，同時(shí)還要經(jīng)受強(qiáng)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(huì)逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行情況下，葉片會(huì)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(yán)重，風(fēng)機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生阻力，事故隱患開(kāi)始顯示。如果前緣腐蝕得不到及時(shí)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(kāi)裂。前緣出現(xiàn)開(kāi)裂，必須進(jìn)行停機(jī)

5、進(jìn)行修復(fù)，不然將造成蒙皮大面積的撕裂，導(dǎo)致葉片報(bào)廢。一般來(lái)說(shuō)，超過(guò)2m以上的開(kāi)裂就需要對(duì)葉片進(jìn)行大型的修補(bǔ)或者直接導(dǎo)致葉片報(bào)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(yùn)輸和安裝過(guò)程中，稍不注意，將會(huì)造成葉片后緣分層或者開(kāi)裂。此類(lèi)缺陷一般范圍較小，但需要及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)，不然損傷位置會(huì)沿著葉片弦向撕開(kāi)，直至梁的位置，這樣葉片距離災(zāi)難性的實(shí)效也就不遠(yuǎn)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(huì)滲入復(fù)合材料中，對(duì)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(huì)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(huì)導(dǎo)致葉片的損傷，同時(shí)也會(huì)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(shí)，葉片很容易遭到破壞。所以葉片遭受雷擊后，對(duì)葉片避雷系統(tǒng)的檢查必不可少。三三國(guó)內(nèi)外風(fēng)電葉片維護(hù)現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)外風(fēng)電葉片維護(hù)現(xiàn)狀3.1葉片維護(hù)類(lèi)型葉片維護(hù)類(lèi)型風(fēng)電葉片的維護(hù)分成兩種。一種是頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳的