风机叶片防覆冰技术研究.ppt

湖北山地风场风机叶片防覆冰技术研究 中国三峡湖北能源集团新能源发展有限公司吴光军 三 叶片覆冰问题的提出 防覆冰技术研究动态 PTFE防覆冰技术分析 一 二 四 专利成果及结论 一、风机叶片覆冰问题的提出 据中国三峡集团新能源公司的不完全统计，除云贵川地区的风电场外，该公司在东北、西北、内蒙古、华东等分公司，所属的甘肃张家川天源、安徽桐城桂湾、河北尚义石井、河南社旗、山东南墅润莱、黑龙江宾县大个子、辽宁调兵山、黑龙江伊春华宇乌伊岭廷河、黑龙江伊春美林、湖北能源集团利川齐岳山等地区风电场，因覆冰年损失的发电量约一亿千瓦时。 一、叶片覆冰问题的提出 据湖北能源集团利川风电有限公司的统计数据（2013年～2015年），利川齐岳山地区的96MW风电场（2MW风机48台）的覆冰期均超过40天/年，因覆冰造成的发电损失达17.5%设计电量，年发电量损失约2000万千瓦时，直接经济损失约1380万元（按0.69元/KWh计算），占总发电量的覆冰损失率（平均6.04%），远高于故障损失的损失率（平均3.49%）。 一、叶片覆冰问题的提出 冬季又恰恰是风资源较为丰富的大好时机，这些覆冰程度都相对严重的地区，不存在风电本地消纳的压力问题，因覆冰导致的电费损失十分惊人，其中，湖北能源集团利川齐岳山地区风电场最具代表性，年覆冰停机天数约40天。因此，防覆冰技术已经成为保障风电安全运行的关键技术之一，是风电行业提质增效的一项重要举措。 一、叶片覆冰问题的提出 二、 防覆冰技术研究动态 常用的除覆冰方法有：被动除冰（如机械除冰、液体防除冰、涂层防除冰等）和主动除冰（热气除冰、微波除冰、电热除冰等）两大类，各种除冰方法的优劣性能比较见表2。 二、防覆冰技术研究动态 方法包括机械除冰、液体防除冰、涂层防除冰、热气除冰、微波除冰、振动除冰、电热除冰、超声波除冰等多种形式。 二、防覆冰技术研究动态 由于风电机组叶片的表面积大，材质、形状、环境位置等相对特殊，对防抗覆冰的材料性质性能和工艺有着特殊严格的要求。表2 中的几种除冰措施、方法及其除冰效果，基本达不到防抗叶片覆冰的功能要求，进而也难以具有实际的应用价值。通过将聚四氟乙烯和功能纳米材料制备成具有“自洁效应”的表面改性膜材料，是有望解决风电机组叶片防抗覆冰材料的最有效措施和方法。 三、PTFE防覆冰技术的研究内容 11 研究内容：不仅是在叶片表面结冰或形成覆冰后具有有效的自动脱落功能；更重要的是在叶片表面形成一层具有自清洁、不粘尘、抗吸湿性、抗吸附性、表面超低张力、低导热系数、抗静电等性能与特点的叶片自清洁功能表面，从根本上防止冰晶粘附在叶片上结冰或形成覆冰。 三、PTFE防覆冰技术的研究内容 （1） PTFE纳米功能复合膜材料的表面性能防抗叶片覆冰研究 ； （2） PTFE纳米功能复合膜材料的制造技术研究； （3）PTFE纳米功能复合膜与风机叶片的界面粘接性能研究 ； 三、PTFE防覆冰技术的研究内容 围绕PTFE纳米功能复合膜的设计、制备和施工，主要要突破的核心关键技术，可归纳为“三原则”我们首先提出采用“单体融合聚合”和“微量聚合”的思路与方法。通过对关键技术的不断突破，解决了PTFE与特殊织物芳纶材料的单体融合聚合技术难题，并实现了PTFE与芳纶材料在高温下直接融合而成的PTFE纳米功能复合膜。 三、PTFE防覆冰技术的研究内容 四、实效及专利 通过特殊工序工艺生产的PTFE膜，满足对风机叶片表面的粘结复合要求，满足风机叶片表面的防抗叶片覆冰的效果。 四、实效及专利 This Is The End