风机叶片结冰的危害和防结冰基本方法

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风机叶片结冰的危害和防结冰基本方法

发布日期：2021-03-31 作者：大连义邦科技浏览数：11220

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风能是重要的绿色能源之一，它安全、清洁、不息的发电形式孕育着巨大的能源和商机。

风电能源在高原、寒冷、山脊、山顶的资源尤为丰富，有着巨大的开发价值，但是这些地方海波高、湿度大、温度低，很容易引起叶片的结冰，叶片气动性能受结冰影响，一方面会导致叶片过载、叶片荷载分布不均，进而造成持续产出的风能受到较大的影响，另一方面，当叶片在旋转过程中，极易出现冰块脱落引起的运营事故。

有一些区域冬天日照时间长，冰层会迅速消融，而在北方，当风机叶片结冰后，冻结的冰在一段时间内是很难自行脱离，以至于风机无法正在运转，国际能源机构对这种任何环境下，温度低于-25摄氏度的地区统定义为风电寒冷区域。

叶片结冰后会引起载荷增加，对叶片的寿命有直接的影响，并且每个叶片上的冰载不同，使得机组的不平衡载荷增大，如果没有及时采取应对措施会对机组产生严重的危害，没有对风机叶片进行防除冰保护的风机叶片将会面临脱网停机的可能，低温区域大大拉低了全年的整体发电量。年发电量损失1%-10%，恶劣地区为20%-50%。

叶片积冰严重时会导致叶片断裂，另外担当叶片结冰后随着温度升高，不定时脱落的冰块会对现场的维护人员和机组造成很大的安全隐患。

因此各国风电工作人员对于叶片结冰机理和应对方式方法进行了深入研究，以降低叶片结冰对机组造成的损失，预防风场建设的不确定因素。

防结冰基本方法：

1）机械除冰：就是通过机械方法将冰破碎，然后靠气流吹除，其待点是运行成本低，效率低、工作强度大；

2） 涂撒防结冰剂：对基材表面涂撒，例如（乙醇、乙烯已二醇等）降低冰点，其特点是水不在叶片表面结冰，但有效时间短，用量大，对土壤有污染，对路面有腐蚀的可能；

3）加热除冰。利用各种热能加热物件，通过机身表面电气元件和金属器件通电加热进行表面快速除冰；

4）涂层除冰．通过在基材表面涂覆防冰涂料，减少冰对基材表面的附着力和表面的覆冰量，再利用风和重力的作用下使冰更容易脱离基材表面．此类方法简单易行、成本低在很多地方可以起到减少冰灾的作用。即便在极端条件下必须采用人工除冰时，因冰对基材表面附着力小，人工除冰的难度也会大大降低，提高工作效率；

大连义邦推荐两种除冰方式：一是加热除冰，其中加热除冰对于新设计的风机较为适合，可直接与预浸料一体成型受保护于风机叶片内部，二是涂层除冰，防冰涂料对于已经运营多年的风场更为适合，对于风场运维有着更为广泛的应用环境，相对便利的施工方式是首选条件之一，目前防冰涂料普遍存在的问题之一是有效时间短，需要解决运维周期问题，其中时效长是首选重要参数之一，其中如大连义邦涂层除冰涂料已在加拿大某大型风场稳定运行5年以上，是一种长效减少维护周期的风机叶片防除冰方式。

随着人们环保意识的增强及日益增长的能源需求，我国也对风电行业投资力度也在不断加大，预计2021年风力发电量将达到3252亿千瓦时。

本文意在传播新材料资讯，部分图片来自网络。

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