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领先:减少雨水侵蚀的创新解决方案

领先:减少雨水侵蚀的创新解决方案

在前景广阔、技术进步和市场增长的新前沿,风电行业也发现了一个新的挑战:叶片前缘侵蚀. *

Michael Drachmann Haa金博下载g作为LM风力发电公司材料资质和技术部的首席工程师,非常了解腐蚀的挑战。他说:“10年甚至5年前,前沿侵蚀主要发生在最极端的环境中,比如苏格兰西海岸,那里的叶片遭遇了大量的风雨。”“但是,在寻求通过提高叶尖速度来提高能量消耗的过程中,前缘侵蚀正变得越来越重要。”

迈克尔和他的团队选择了面对侵蚀问题头上 - 在2013年欧洲风能协会(EWEA)在维也纳举行的年度盛会呈现这个主题,今天继续作为侵蚀的障碍和解决方案的领先行业话语权。作为全球领先的风力涡轮机叶片的供应商,LM风电工程师们逐渐理解侵蚀挑战,开发测试和可靠的解决方案领先优势,并倡导金博下载风电行业新的设计标准的最前沿。

理解侵蚀的挑战
那么,为什么叶片前缘的侵蚀是一个问题呢?一如既往,降低能源成本是关键。

在运行过程中,随着时间的推移,前缘暴露在磨损中,这导致叶片材料表面恶化和表面粗糙度增加,从而降低了年能量产出(AEP)。随着转子转速的增加,前缘表面的侵蚀急剧增加。此外,某些风力涡轮机的环境条件——如雨、冰雹和粒子撞击——如果叶片不加保护,可能会导致前缘侵蚀。幸运的是,作为世界上最大的风能市场之一,中国也是严重季风的发源地。

迈克尔说:“十年前,该行业突然离开了我们在欧洲大陆的舒适区,面向降雨比我们以前看到的多三到四倍的海外和中国地区。”“我们开始看到侵蚀是这些新环境的一个影响,这要求建筑和设计材料比我们以前的材料承受更大的冲击。”

开发经过测试和可靠的前沿解决方案
在这种明显的市场趋势下,更高的叶尖速度和极端天气条件下的市场扩张,防止侵蚀对于延长涡轮寿命和确保最低的拥有成本至关重要。

金博下载LM风力发电公司的前缘保护解决方案是一个广泛的前缘侵蚀研究项目的结果,在此期间,它超越了目前所有的测试标准。这种创新的聚氨酯涂层保护系统,通过确保更长的寿命、更少的停机时间和更低的维护成本,显著提高了叶片前缘性能的可靠性。

为了在极端的操作环境中测试系统,LM风力发电公司对来自多个站点的1300多个叶片前缘进行了可靠性研究。金博下载作为可靠性研究的结果,我们的工程师制定了更严格的测试方案,以全面了解叶片在使用过程中材料的变化情况。

倡导新的设计标准
侵蚀是一个全行业的挑战,但目前还没有一个全球设计标准的侵蚀前沿。迈克尔和他的团队想要改变这一点。

他说:“金博下载在LM风力发电公司,我们积极寻求侵蚀解决方案,并投资于这些解决方案。”“我们在问所有的问题——特别是,为什么没有标准?”

为了防止前缘的侵蚀,叶片设计必须考虑两个拱的约束条件:涡轮负荷情况和环境负荷情况。涡轮负载情况包括客户对涡轮的规格,如涡轮旋转的频率,何时旋转和它旋转的速度。这必须在环境负荷情况下考虑-换句话说,环境将带来的条件。

迈克尔说:“例如,在中国,季风会带来大量的降雨和巨大的水滴,而在世界其他地区,降雨量会减少,而在其他地方会下冰雹。”“这个行业需要一种标准的方式来描述外部世界。”

在十月,LM风电成立了雨金博下载水侵蚀测试中心,以支持这一愿景 - 让工程师能够加快当前生存期预测模型,以便更好地了解载荷工况和试验材料,模拟真实生活环境。

雨水的冲刷试验中心毗邻的Lund金博下载erskov,丹麦LM风电的内部风道,使我们能够继续严格刀片测试我们的跟踪记录。我们还与其他业者合作,以影响认证机构采用全球标准的测试要求。

“这就像一个全叶片的疲劳测试:这是一个标准,现在,每个人都需要这么做是为了证明一个刀片,”迈克尔说。“金博下载雨蚀测试的LM风电的水平是不是我们要保持我们自己的东西;这是一个显著行业的挑战,每个人都应该进行雨水冲刷试验达到同样的水平。”

前进:一小步一大步
与叶片的长度和尖端的速度增加以前所未有的,前缘侵蚀是打破到新的领域时出现的挑战之一指标。但是开创性不应该是很容易。刀片工程师创新技术的优势,确定领先优势可能会面临在其第二十年寿命的负荷。

对于迈克尔,但要记住,解决前沿的侵蚀,需要在今后的叶片设计都轻微增加至现有的涡轮机和重大的技术进步是非常重要的。金博下载LM风电已经提供了多种测试,修复解决方案和空气动力学附加组件 - 锯齿,T-扰流板和涡发生器 - 升级刀片的性能。雨水的冲刷测试中心,用于新的叶片设计,同时也允许在修复解决方案的进一步创新。

“刀片的附加组件就像手机的软件升级:当升级到来时,突然间外观、功能和电池寿命都得到了改善,”Michael说。“当我们设计叶片来减少前缘的侵蚀时,技术会有飞跃,但也会有增量变化。我们两个都要做。”


*本文最初为2015年11月的《能源与能源解决方案》(PES)杂志撰写。查看发布

雨水侵蚀测试中心

雨水侵蚀测试中心

照片由Windtrust提供

雨侵蚀测试中心测试我们的保护涂层上形如叶片前缘的玻璃纤维样品的耐力。三个旋转臂以高速旋转下人工生成的场雨,每小时234-640公里(每小时145-398英里)的转速!