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107米!世界第一长叶片完成脱模工作,会折断吗?

日期:2019-07-23    来源:风电头条

国际新能源网

2019
07/23
21:37
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关键词: 风机叶片 风力涡轮机 东方电气

  2019年4月,在LM风电公司的法国瑟堡的工厂,为GE's Haliade-X12兆瓦海上风电机组生产的第一支叶片已完成脱模工作,这只叶片有107米之长,它是世界上第一支超过100米的风机叶片
 

 
  早在2017年,GE便斥资16.5亿美元将全球最大的独立风机叶片制造商LM纳入了麾下。这一总部位于丹麦的叶片制造商,是全球唯一一个将叶片设计和生产进行技术整合的公司,并且在当年,LM曾推出当时全球最长的88.4米风机叶片,轰动一时。
 
  2019年2月份,德国研究机构Fraunhofer IWES将建造一个新的试验台来开展巨型叶片的测试工作。新的叶片试验台位于不来梅港,可以对最长115米的叶片进行全尺寸测试。
 
  此外,MAKE公司技术顾问Shashi Barla在2018年曾公开表示,下一代涡轮机的功率将在12至15兆瓦之间,其转子长度为200至260米。
 

 
  同样,国内也不甘示弱。2019年6月27日,东方电气风电有限公司研发了具有完全自主知识产权、国内首款10MW功率等级B900A型叶片,并在天津叶片公司下线,该叶片长90米,是目前国内功率等级最大、长度最长的风电叶片。
 
  据了解,B900A型叶片采用气动性能优异的先进翼型,叶片外形整体后掠,有利于在大风情况下通过增大叶片的扭转变形来降低载荷;主梁帽采用性能优异的碳纤维材料,有效降低叶片重量和载荷;防雷系统按照IEC一级防雷等级标准设计,采用双回路雷电流通 道,通过对叶片防雷系统全方位仿真分析和实物测试 ,验证了防雷的可靠性,有效降低叶片遭受雷击的风险 。该叶片具有气动性能优异、载荷低、可靠性高、综合性能好等特点。
 

 
  众所周知,风电叶片不仅是将风能转化为机械能的重要部件之一,也是获取较高风能利用系数和经济效益的基础。设计、制造以及运行状态的好坏直接影响到整机的性能和发电效率,故有业界专家将之比喻为风机的“灵魂”。随着风机大型化趋势愈发明显,大型风机叶片也被看作是衡量企业技术实力的标志之一。下面介绍一下叶片测试方法和大叶片的制造。
 
  叶片测试方法
 
  我们都知道叶片具有尺寸大,外形复杂,精度要求高,对强度、刚度和表面光滑度要求特别高。且风力发电叶片需要测试,以下是3种测试方法:
 
  1、叶片静力试验
 
  静力试验用来测定叶片的结构特性,包括硬度数据和应力分布。
 
  2、叶片疲劳试验
 
  叶片的疲劳试验用来测定叶片的疲劳特性,疲劳试验时间要长达几个月,检验过程中,要定期的监督、检查以及检验设备的校准。
 
  3、叶片挠曲变形测量
 
  由于风轮相对于塔架的间隙有限,因此,叶片挥舞方向的挠度是非常重要的。在试验过程中,应记录叶片和试验台的挠度。该试验通常与静力试验一起进行。
 
  当然,测试不止这几种,以下视频是一套包含几十项的完整测试。
 

 
  大叶片是如何制造的?
 
  大叶片是一个整体,不仅仅是通过简单地将两半叶片粘接而制成,而是由玻璃纤维整体铸造,所以制作起来很费功夫,而且接头和接缝是结构中最薄弱的环节,它代表着一个企业的硬实力。
 

 
  德国西门子的“整体叶片”制造工艺。
 

 
  风力发电机大型叶片的制造现场
 

 
  63米长的B63型叶片
 

 
  54米长的叶片制造过程
 
  来源:机械前
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