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许滨:LM前缘保护膜PBU介绍

2022-08-18 来源:CWPC2022 浏览数:245

许滨:各位嘉宾上午好,我是来自艾尔姆公司的许滨,非常感谢组委会在严峻的形势搭建这种平台,让风电界的同仁一年一度共同分享自己一年中的产品创新和经验的累积。

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艾尔姆(中国)投资有限公司售后服务客户经理许滨

   许滨:各位嘉宾上午好,我是来自艾尔姆公司的许滨,非常感谢组委会在严峻的形势搭建这种平台,让风电界的同仁一年一度共同分享自己一年中的产品创新和经验的累积。

艾尔姆公司主要是做风电发电机叶片产品,我们从叶片的前期设计、生产,后期的运维提供一条龙的服务。我本身是负责中国区叶片运维团队的工作,简单来说,是负责叶片维修。作为叶片维修领域,我们一般是第一线和客户接触,对叶片的损伤情况有最直观的了解。目前,从国内或者全球叶片维修行业大概对叶片的损伤分三个类别:第一,叶片的损伤由于叶片在设计或者在研发过程中造成的,这种损伤基本上是灾难性的,一旦出现会出现批量性故障。但随着研发能力的不断提升及经验的不断积累,目前这种损伤已经越来越少,而且人为可控。第二,我们认为是由于叶片从出厂在运输和吊装过程中产生的,这种损伤不得不提,比如在前年抢装潮,由于很多项目上马太快,很多技师不够专业,所以叶片吊装之后损伤比较多。随着计划越来越周密及吊装、运输的工人水平不断提升,这种损伤也是人为可控的。第三,主要是由于自然环境造成的,比如叶片在天上运维,不管叶片设计得再好,质量再过关,不受累及和前缘没有损伤的可能性很小,所以第三类损伤人类不可控,既然人类不可控我们就要做一些防护处理。于是引出我今天所要讲的课题,即前缘保护产品。

艾尔姆做叶片已经超过三十年历史,在叶片运维经验中我们使用过不同种类的前缘保护产品,效果都不是十分理想。要么是时间短,要么效果不好,有些在路上可以,有些在海上就不行。从五年前我们下决心决定自己研发针对前缘腐蚀的痛点研发产品,在去年推出了前缘保护产品PBU。为什么做叶片前缘防护产品?我们认为,在叶片前缘腐蚀对叶片经济性降低最大,尤其是海上叶片,很快会出现叶片的腐蚀情况,如果不修不处理,叶片的叶型会发生变化,影响发电量,如果再不修,可能影响叶片生命长度,从而影响风机的寿命。如果修的话,每年都要进行一次维修,维修成本巨大,尤其是在海上,时间窗口非常短,人员、设备、交通成本会非常高。根据粗略的统计,在陆上的时候,叶片前缘维修运维成本在整个运维成本中占50%以上左右,在海上数据有所提高。可能花100块钱对叶片进行终身维修,50到70块钱在叶片前缘维修上。因此做防护型产品可以降低叶片前缘腐蚀维修的费用。

既然是从头开始设计,艾尔姆做PBU产品时,从基础材料的选型到特性都经过了周密的筛选,一直到成品出来都要经过严苛的测试,主要测试包括风洞测试、雨蚀测试、紫外线和附着力测试。

既然是叶片前缘的防护产品,它的保护作用是最重要的。现在对叶片的腐蚀三大影响因素,第一个是现在的叶片越做越长,直接导致的后果是夜间速度越转越快。第二,由于现在主要是做海上叶片,阳光比较充足,有二次反射,紫外线的辐射非常大,阳光可以让万物生长,也让万物衰老比较快。第三是雨蚀,尤其是海上下雨比较多,可能有酸雨等腐蚀比较大。对叶片前缘腐蚀三大罪魁祸首,主要是夜间转速、雨蚀和紫外线老化。针对这三点,在欧洲标准实验室做了比较规范的测试。

(PPT图示)这是测试的过程,比如在转速720.雨滴直径2.3毫米,这不是测试结果,我只是想说,我们经过了这样的测试。目前产品经过估算大概使用寿命是6到8年,在海上叶片的全生命周期测算二十年到二十五年的生命周期要做三到四次模的更换,每次6到8年使用寿命,这和叶片使用环境有关系,有些雨蚀重一点,有些紫外线多一些。

有些同仁可能会问,对叶片前缘想进行保护,最简单粗暴的办法是在前缘绑一个棉被,整个保护效果会特别好,虽然有点抬杠,但有一个问题,我们对叶片前缘的保护不能牺牲叶片空气动力学性能为前提。国内做叶片的厂家比较多,从叶片设计角度来讲内卷比较厉害,为了叶片多0.1%到0.3%的发电量各个厂家殚精竭虑,努力提高夜行的效率。任何一个厂家不能说叶片设计出来很完美,进行风洞测试时加一个前缘保护设备,那会降低功率曲线和发电量。所以,前缘保护产品在保护能力强的情况下,第二点非常主要得是不要影响空气动力学性能。这要求什么?将前缘保护产品做得非常薄,不会影响叶片的轮廓。第二,没有封边胶,这对叶片的空气性能有最大的保护。第一张图片可以看出来,没有反光的视觉效果基本上看不出来叶片前缘有任何的保护产品。第二,在法国风场的实际照片,裸叶片发电效率如果是100%的话,贴上膜,发电量降低最低。另外安装简单,不用封边胶,天上安装1米左右的模块大概半个小时到一个小时的时间,如果一般叶片一台风机一只叶片一天可以完成安装,安装完成之后无须过长等待停机胶干再次启机。

最后,前缘保护PBU的优点,由于国内叶片研发迭代比较快,可能一年左右会推出新的叶型,现在国内很多厂家同一款机头可能用不同厂家叶片,造成一个区域甚至一个风场叶片的型号都不一样,参差不齐,如果做一款前缘保护产品,希望它通吃。PBU有这样的特点,和叶片的轮廓没有关系,和叶片的生产厂商也没有任何关系,适合于多种叶型,对风场运营角度来讲,只要对叶片进行前缘保护,一款产品可以用于多家机型和叶型,经济性能有所提升。

总结。前缘腐蚀在风力发电行业中,叶片的运维中占很大的比重,基于此,艾尔姆历经五年研发出了一款新的前缘保护产品,该产品具有腐蚀能力强,对叶片的发电量损耗比较低的特点。从材料到性能经过严格的测试,安装比较简单、灵活,时间比较短,最大可能性降低安装时间,提高发电量,减少客户运维成本,提高发电收入。

以上是我汇报我们公司PBU的产品,如果有需要可以会后与我联系,谢谢大家!

 
阅读上文 >> 中国巨石新一代高模量玻璃纤维及系列化风电产品——助力风电新发展,共赢低碳新未来
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