风机叶片覆冰

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1、风机叶片覆冰案例：2016年1月23日至2016年1月26日受湿冷天气影响，某风场部 分风机覆冰停运。该风场在一月份共计有3次覆冰，累计停运时间85.32小 时，根据当时停机风速3.58m/s,计算得到损失电量约为39220kwh。一、叶片覆冰的影响叶片覆冰是在室外温度接近甚至低于0C,并且空气湿度比较大的情况下 （如大雾天气），造成的叶片周围被冰所覆盖的现象。在冻雨或雨雪天气，并 且遇到低温时，叶片极易产生覆冰。叶片覆冰对风机所产生的影响呢如下：（1）影响叶片的气动性能，从而影响发电量。风机叶片覆冰，则它的空气动力学轮廓就会变形，减小风能利用系数，从 而影响风机的输出功率，使发电量大大减少。

2、（2）影响叶片寿命，增加维护成本。另外，叶片表面的大量覆冰会引起风机的附加载荷与额外的振动，从而降 低其使用寿命。如果采用主动除冰的方法，自然会增加其维护成本。若果采用 被动除冰的方法，即在生产制造时就考到覆冰问题或增加除冰设备，会相应增 加其运营和维护的成本。（3）形成了安全隐患。随着温度的回升，叶片上的覆冰在叶片旋转产生的机械力和自身重力的双 重作用下，很容易被甩出去。而这些落冰可能会损害建筑物和车辆，甚至会伤 害到风场的工作人员或者普通公众，埋下了安全隐患。也正是考虑到这点，所 以在确认风机叶片覆冰后，需立即对风机手动停机。二、除冰方案1、主动除冰可分为敲击等方式的直接除冰法。最常用的是

3、人工击碎覆冰，但是覆冰多 发生在大雪封路时，维护人员不能及时就地处理。另外，此方法也可能会对叶 片造成某些损伤。2、被动除冰（1）机械除冰利用振动、超声等方式的间接除冰法。(2) 热力除冰利用各种热能加热物件，使物件表面温度超过0C,从而达到除冰的效 果。常见的方法有电阻丝加热除冰、表面间接加热除冰等。(3) 涂层除冰涂层除冰是通过减弱覆冰与涂层表面之间的粘结力来实现叶片除冰。目前 防冰涂料的类型有：丙烯酸类、聚四氟乙烯类、有机硅类。三、技术指标(1) 防覆冰效果显著。在相同的气象条件或实验条件下，采用防覆冰层与 未采用防覆冰涂层的物件相比，覆冰重量(覆冰厚度)减少70%80%以上。(2) 多

4、种防护功能密封防水、防腐蚀、电绝缘、防覆冰。(3) 可靠性高。耐候性好，主动防护型，有效使用寿命大于5年。(4) 实施方法简单易行、维修性好，安全、环保。现有防冰涂料存在的主要问题是：由于防冰涂料必须具有低表面能、强增 水性这两种特征，这样就严重影响涂层的其它性能，特别是粘附性。虽然我们不能企图通过改变气象条件、改变环境条件的途径来预防风机叶 片的结冰。但是，我们却可以用改变风机易结冰部位的表面物性的方法结合特 殊的表面涂层，来达到预防严重覆冰的目的。四、热力除冰实例国电联合动力自主研发的首台1.5MW加热除冰型样机被送往贵州麻窝山风 场。该机型采用热气流加热叶片，可以通过自动或人工控制方式主

5、动除冰。五、热力+涂层除冰实例维斯塔斯也在推广其开发的VDS主动除冰系统。除此之外，给风机安装低 温自动加热传感器，在叶片表面应用抗凝冻涂层，叶片内部热气加热融冰等技 术解决方案也在完善中。六、小结实际上，叶片覆冰的影响很难被量化，因为覆冰状况出现在不同区域，各 地区和各个风电场的情况也有差异。整体来说，叶片覆冰容易发生在冬季及初 春，出现的地区多为山区、海边、东三省等。在出现过此情况的风场，应做好 应急预案，减少发电量的损失，并且保护好人身财产安全。附：某风场对于风机覆冰情况采取的措施（1）停运覆冰风机，待覆冰风机覆冰融化后再启动。（2）重点检查了风机叶片、箱变箱体外壳覆冰情况。（3）针对湿冷天气预测到会发生冷冻气候，只要风机叶片结冰信号出现后 立即将该结冰风机停机。（4）针对高海拔冰冻天气严密监视了风机室外环境温度及进一步分析了风 功率预测数据。（5）根据高海拔地区气候环境进一步采取了风机覆冰应急措施，同时采取 了湿冷冰冻季节保证上山道路通畅的应急措施。（6）重启覆冰风机后，根据当时风速检查风机转速是否正常，有无转速异 常下降情况，如发现异常应将风机立即停机。（7）检查风机叶片覆冰情况时，因叶片表面覆冰后随着温度升高，冰块会 脱落，运行及维护人员应做好安全防范措施。