龙源(北京)风电工程技术有限公司副总经理张博:《风电叶片深度运维创新与实践》_东方风力发电网
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龙源(北京)风电工程技术有限公司副总经理张博:《风电叶片深度运维创新与实践》

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-09-03   来源:东方风力发电网  浏览次数:120
核心提示:2019年8月21日上午,由东方风力发电网主办的2019中国风电叶片运维技术专题研讨会(CWPM2019)在无锡市锦江大酒店隆重开幕。会议期间,龙源(北京)风电工程技术有限公司副总经理张博发表了题为《风电叶片深度运维创新与实践》的精彩演讲。
   2019年8月21日上午,由东方风力发电网主办的2019中国风电叶片运维技术专题研讨会(CWPM2019)在无锡市锦江大酒店隆重开幕。会议期间,龙源(北京)风电工程技术有限公司副总经理张博发表了题为《风电叶片深度运维创新与实践》的精彩演讲。


 
  以下为演讲实录:
 
  今天我带来《风电叶片深度运维创新与实践》的心得,和大家分享一下。主要从三个方面,第一个是龙源电力的基本情况;第二个是深度运维,包括叶片运维体系、失效分析、智能检查、维修管理、叶片监造等经验;第三个是叶片问题的一些看法,螺栓问题、结冰以及脏污问题的探讨。
 
  简单介绍龙源电力的基本情况:成立于1953年,现在隶属于国家能源集团,2005在香港成功上市,被誉为中国新能源第一股。2015年6月份成为全球最大风电运营商。现在整个集团是装机超过12000台,风电总装机超过18GW,有180个风电场。现在有22个整机制造商,89个机型。一共有27家的叶片制造商,目前有110个型号,而且我们的叶片形式各种各样,目前运营最长已经接近30年,在甘肃运维现场最短叶片仅10.5米,200千瓦的,最长的叶片也已经达到73米都有在运行。
 
  我们的深度运维就是我们考虑是从业主的角度从全产业链对叶片的质量进行研究和管控。首先我们从运行维护切入,从失效、损伤、技改、雷击、结冰、腐蚀等问题开始研究,通过独立的失效分析能力、维修评估、智能检查、标准制定、无损检测等开展相关的研究,从这些研究的结果一直反馈到制造过程,对材料问题、制造缺陷、入厂监造和飞行检查提高设备的运行安全稳定,我们积累了现场的大量的经验和员工的基础,继续从制造阶段到设计对设计端进行提升的指导。同时对于运输安装以及报废进入深度的切入,无论是运输还是报废管控的成本是比较高,最后下一步能不能有更好低成本、高效率的手段和大家交流。
 
  从2014年我们参与几十种叶片的制造分析,也进行了一些统计,失效分析从设计、制造、运输、安装、雷击全生命周期的问题,我们初步地统计就是制造缺陷应该是占了最大的一部分的失效原因,设计问题和材料问题也是问题非常凸显,而且这些问题基本上好多都是批量性,从设计端出现一些问题基本上好多都是无法彻底根除的,所以给风电产业带来了很大的危害。其中制造缺陷里面最大的一个就是褶皱、粘接不良,还有一些大的芯材的不良维修,设计端的控制策略的配置、选型、材料问题主要是材料质量不达标,固化材料的问题。这是我们因此的一些失效分析的例子,主要就是褶皱、缺胶、Tg值超限、材料体系不匹配、运输碰撞、控制逻辑问题、叶片选型错误、轴承选型偏于激进、载荷过大…这都是大家遇到的问题。我们与专业的公司进行了一些沟通也积累了一些经验,Tg值就是我们做出来的实验不合格。
 
  龙源也是在三个体系方面把控叶片的质量,最上面就是集团级的制定标准、然后制定维修管理的一些方案;省级公司主要进行维修的管理和长协的签订;各风电厂进行维修执行、过程监管。这些就是不良维修的形式,各个专家都讲过,有一些脱欺,有一些打磨不良的昨天都有介绍,不再赘述。
 
  叶片运营中遇到的大的质量问题我们通过四个阶段:材料检测、过程监督、产品检测和出厂检查对质量进行管控。关键结点就是这四个阶段,材料检测主要是外观、面密度、固化度、可操作性时间、放热峰,这都是我们测量的一些仪器;过程监管是叶片制造的核心,主要是铺布、起模、涂胶、合模、打孔;产品检测就是包括拉伸强度;另外对叶片的出厂检查也是通过文件审查、涂料缺陷、粘接情况、不见完整度。
 
  我们在检查方面做了一些探讨,现场比较普遍的就是采用望远镜、蜘蛛人和小平台。缺点也是望远镜视角不全面、主观性比较强,我们探头用高清的摄像机进行连续的拍摄,能够采取地面的拍摄这样可以很大限度进行可控的检查,而且可以自动地形成叶片的整体的外观,而且可以自动标志出位置,叶尖距自动生成缺陷的主体,但是现在还在进一步积累,然后生成报告。
 
  这是无损检测。叶片出现裂纹缺陷之后,最后不能等出现缺陷再进行检测,我们对叶片无损检测的一些厂家和公司应该深入沟通,第一个是超声波,另外一个是红外,我们重点评估和实验一些效果。首先在实验室如果有效到高空实验这个效率也不是太高,之前有很多的公司也在进行探索,我们总体来说就是现场的大规模运用还没有展开,所以也是希望各位对无损检测的更高效率的方法进行深入地研究。
 
  这是我们公司开展的风电叶片的寿命分析,我们公司目前通过SCADA的数据,针对这些数据进行一些探索,目前来说还是在过程当中,针对目前的25个参数进行分析,这是通过叶片断裂得到一些征兆。
 
  在雷电防护方面也开展了大量的工作。这是我们的风电场雷击观测及防雷的技术研究,通过雷击接闪过程光学、电流同步观测,获取雷击接闪放电基础参数,揭示风机雷击接闪物理机制,优化风力发电机防雷系统设计。今年我们正在云南和福建开展一些试验,未来有机会给大家做进一步的分享。
 
  我们对于增功提效开展一些评估,主要是针对用户,对于叶片评估参与项目包括涡流发生器、扰流板、格林襟翼、叶根加长、更换长叶片、叶尖加长,在方案审核、过程监督、效果评估我们进行深度参与,我们是有一个测试的能力,所以我们可以做一些深度的参与。我们有一个项目就是通过增加侧流塔(音)通过IEC61400-12-1:2005进行测试,我们发现涡流发生器的作用有的时候效果不是太明显,所以能提升多少多少电量得根据现场的情况。
 
  叶片问题这也是普遍的问题,对于叶片轴承和螺栓断裂问题也是对于叶片的运行和基础的安全有很大的危害,如果不能及时发现螺栓的断裂就很难保证叶片安全,我们之前也是对螺栓进行很多的探索,到现场进行一两个月的监控,付出了很多的工作量,我们之前也做了很多的探索,但是目前还没有很好的(解决方案),也希望和在座各位专家进行沟通。
 
  这是结冰情况。主要的是云南、贵州、黑龙江、湖北、陕西从南到北都有发现叶片结冰的情况,发电量个别损失比较明显,大家可以看到2018年12月份损失比重占了很多。然后我们对结冰涂料也进行了测试跟踪,基于实验室测试效果很好,但是拿到现场觉得效果还是有待进一步提升的。
 
  我们对于叶片的脏污也进行了对应的研究。大家能明白这个曲线是什么意思吗,我们深入分析叶片脏污了之后经过大雨之后有明显的提升,所以脏污对于叶片和发电量会有很大的影响,个别的对于叶片、叶型是特别敏感的,所以我们涡流发生器对它的影响这也不是普遍性,也需要进行探索。
 
  最后分享一下叶片的前缘腐蚀。昨天专家分享了很多,我们做了自己的一些技改,比较明显的腐蚀严重就是在沿海区域和风沙比较大的区域出现腐蚀比较严重的,主要还是降水量、空气密度和空气湿度相关以及沙尘。如果加了前缘保护确实能够加强保护程度。我们有一个例子,这个叶片就是做完了前缘的辅助之后,不到三个月就裂了,也就是说涂装的施工的工艺也是非常重要,希望大家在今后能够注意。
 
  这就是我的分享,谢谢大家。
 
  (内容来自现场速记,未经本人审核,如有不妥请联系修改)
 
 
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