风电机组叶片防冻除冰技术探究

马统祥

摘要：风电机组叶片防冻除冰工作的开展，需要风电机组叶片覆冰存在的危害，其主要导致人身安全、设备安全，受到影响，同时也存在功率损失、噪声等问题，做好原因分析，有针对性的做好风电机组叶片覆冰预防，探索实施风电机组叶片覆冰预防技术，实施叶片本身的防覆冰措施，防止人身伤害和设备损坏。风电机组叶片除冰技术较多，包括人工手动除冰、电加热除冰、微波除冰、热气除冰、机械震颤、疏水涂层法、吸热涂料法。

关键词：风电机组叶片;防冻除冰;技术

1引言

风电机组叶片防冻除冰工作的探索和开展，应能做好科学化分析，注重提升技术应用价值，实现除冰方案技术的分析，做好科学化管控，提升除冰价值，在落实各种除冰技术中，做好可行性分析，提高安全管理能力，落实安全措施。

2风电机组叶片覆冰的危害及原因分析

2.1危害

（1）人身安全。风电机组叶片覆冰会导致在运转过程中，表面覆冰被甩出，可能导致附近人员受到意外伤害，对附近建筑物、道路等也具有一定的破坏力，不利于风电机组安全运行。

（2）设备安全。风电机组叶片覆冰中，因为存在很多安全问题，导致叶片质量分布不均匀，很多问题难以改善，在叶片管理上，不能发挥积极控制力，难以改善相关的设计问题，在振动中，导致设备零件脱落，设备不能安全稳定的发挥作用，导致很多叶片管理问题不能改善，在风机管理上，不能获得较高的控制效果，高风速下，很多风电机组叶片覆冰造成的设备安全问题更加显著。

（3）功率损失。风电机组叶片覆冰在设备运行中，必然要耗费多余的能量，导致风能转化效率下降，长期的功率损耗环境下，风电机组叶片不能可能存在很多的功能损失问题，难以保障风轮低转速管理，在风机一致性系数管理上，不能解决有关问题，各种高风速问题不能发挥积极作用。

（4）噪声。叶片覆冰后质量分布不均，导致其翼型空气动力学性能的改变使气动噪声增加，超出环评标准，出现噪音污染，严重影响附近居民的生活。

2.2原因

风电机组叶片覆冰主要是受到气候影响，在暖空气的管理上，不能发挥积极控制效果，很多问题难以改善，冰晶在下落时，遇到暖空气转换成液态水，下降到近地面时，由于时间较短，水滴来不及冻结成雪或冰，风机叶片的温度更低，水滴在接触到叶片之后，会直接凝结成冰，很多风电机组覆冰能力难以改善，在水汽充足、存在逆温层、近地面气温低的地区更加斗志风电机组叶片覆冰问题的形成。

3风电机组叶片覆冰预防技术

3.1叶片本身的防覆冰措施

叶片本身的防覆冰主要是通过各种优秀手段，组织覆冰的形成，通过加热、设置隔离层、设置防冻液等有效手段，消除风电机组叶片覆冰形成的条件，保障风机叶片内的预埋元件得以改善，很多的电热元件能管理，各种电源设备得以改善，在安全运行中，能发挥积极控制效果。通过减少风电机组叶片表面摩擦力，以涂层形式控制，实现有效的管理，可以提升防护效果，解决各种叶片表面问题，提高防护能力，提升防护水平。

3.2防止人身伤害

防治人身伤害，制定和落实安全措施，通过设置各种防护栏，禁止外人进入风电机组叶片覆冰安全影响区域，同时在可能影响行人安全的道路、活动区域，设置必要的防护棚罩，阻挡覆冰坠落伤害，具备良好的安全预防和控制效果。

3.3防止设备损坏

风电机组叶片覆冰问题长期存在，导致天气预警能力难以改善，在雨雪冰冻中，做好必要的风机运行参数收集和分析，注重提升设备损坏的控制效果，解决各种风机功率影响问题，做好科学化管控，注重解决各种设备损害问题，做好科学化管理，及时对风机设备停运进行管理，做好必要的监控能力，实现科学化管理优化。

4风电机组叶片除冰技术

4.1人工手动除冰

人工除冰存在效率低、安全风险大等问题，在特殊风电机组叶片除冰作业中，可以采取人工作业方式，但需要做好人员防护，注重制定风电机组叶片除冰方案，明确作业流程，做好安全培训和技术交底，使得有关工作顺利安全的完成。

4.2电加热除冰

电加热除冰是在风电机组叶片上加装辅助加热机制，在电能转化为热能的过程，能有效实现覆冰与风电机组叶片的分离，保障叶片不结冰。电加热除冰只需要将叶片温度加热到零度以上，依靠叶片轉动的离心作用，可以实现叶片表面温度的控制协调，注重提升叶片表面电能的消耗控制，结合土体气候条件需求，合理的启闭电加热除冰辅助系统，达到节能效果。

4.3微波除冰

微波除冰是利用微波振动原理，使得水分子在微波作用下起到一定的振动控制效果，能保障微波除冰能力提升，同时具有加热速度快、能源节约效果，同时微波破冰的安全控制效果好，需控制微波敷设问题，做好必要的微波控制管理。

4.4热气除冰

风电机组叶片覆冰的热气除冰方式需要做好叶根内部安装加热器、鼓风机和热气管道设计，加热的高压热空气在叶片内部并形成循环的暖流，以达到防冰除冰目的。此方法结构相对比较简单，运行可靠，但是也存在一些不足，如叶片的导热能力相对较差，加热效率相对较低，不易维修，在冰灾最严重叶片前缘部分除冰效果不好。

4.5机械震颤

机械震颤除冰技术的应用，是在风机停机之后，通过做好叶片变桨电机的使用，保障加速变桨运动合理，有效实现在运动过程中，获得较高的震颤控制效果，很多的叶片表面管问题得以改善，能提升覆冰控制效果，注重提高反复启动停机问题，避免销毁各种机电元件，造成更大的经济损失。

4.6疏水涂层法

风电机组叶片除冰技术中，通过疏水涂层法的应用，在风电机组叶片表面施加抗粘附性疏水材料，保障风电机组叶片表面光洁，不需要同步进行防雷电设计，在单独使用中，能做好科学化管理，注重控制风电机组叶片除冰的成本，配合其他除冰方式，可以起到更加稳定、安全的除冰效果。

4.7吸热涂料法

风电机组叶片除冰中，利用吸热涂料法，在风电机组叶片表面涂刷吸热材料，利用太阳能起到风电机组叶片加热效果，有效保障风电机组叶片表面温度提升，起到除冰效果。但是其对于太阳光的依赖度高，可以与其他辅助加热模式配合，提升风电机组叶片除冰能力，在不同的气候条件下，都能达到良好的除冰效果。

5结语

风电机组叶片防冻除冰技术的探索和应用，需要做好科学化管理，注重解决各种安全问题，提升除冰效率，在达到除冰目的的前提下，能做好能源节约控制，同时做好地区气候、实际除冰需求的分析，在风电机组叶片除冰中，可以达到良好的控制效果。

参考文献

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