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1、1 1 1 风机叶片前缘保护技术研究风机叶片前缘保护技术研究2 2 2Click to type slide title前缘腐蚀问题前缘腐蚀问题3 3 3什么是腐蚀?风机叶片前缘的腐蚀就是材料的逐渐剥离 前缘腐蚀会对叶片上的空气动力流造成多余的干扰,从而导致年度发电量(AEP)的损失。甚至,它还可能危及叶片的结构完整性,如果不作处理,则会导致叶片故障。防止前缘腐蚀的缓解策略包括使用涂料、胶带和软壳在丹麦Vindeby第一个海上风场发现的前缘侵蚀4 4 4前缘腐蚀的产生原因与发展过程前缘腐蚀的产生原因与发展过程 叶片前缘受到雨滴高速冲击导致材料逐渐剥离。前缘腐蚀产生示意图雨蚀发展的2个阶段(a)
2、雨滴冲击累积阶段(b)材料稳定剥离阶段.雨蚀造成的2种失效模式(c)材料开始出现剥离(d)材料被击穿a4cdb5 5 5腐蚀造成的成本损失呈指数增长Category 1Category 2Category 3Category 4叶片维修和检验成本Time风机叶片前缘腐蚀的不同阶段6 6 60.502002220232024202520262027202820291.522.5Blade surface add-on-install/repairs Structural repairLeading edge repairLightning receptor exchange
3、 Trailing edge repairOther前缘维修费用逐年递增前缘维修费用逐年递增Source:Wood Mackenzie10.91.01.11.21.31.31.41.51.61.71.8 +0.9Cost trendsBarriersDriversIncreasing hourly labour costsEconomics of scaleAge-related wear andtearLarger MW turbinesLarger rotor sizesImproved inspection practices50%7 7 7Click to type slide tit
4、leELLE 解决方案解决方案从叶尖第一米开始的保障8 8 8ELLE-陆上和海上风机叶片的前缘保护方案1米 预制软壳叶片特定随形设计完美适配 各种类型叶片预安装了压敏胶ELLE 适用于工厂安装和现场改造安装用领先于市场的性能实际最优年度发电量每片ELLE都可通过产品上激光喷涂的二维码实现全追踪 9 9 9ELLE ELLE 发展历程发展历程2012ELLE 研发流研发流程程启动2016首次首次安装2017批量交付2018扩展软壳数据扩展软壳数据库库以涵盖任何叶片2019给OEM提供多多种工厂解决方种工厂解决方案案2020业绩持续增长持续增长2021存储期提高到1818个月个月并增加粘接强度2
5、022DNV 认证寿命计算方法2022陆上和近海风场的年发电量现场调查1010 10ELLE 交付区域交付区域ELLE培训中心ELLE安装风场11 11 11Click to type slide title基于基于DNV-GL推荐规范推荐规范测量腐蚀测量腐蚀12 12 12DNVGL 推荐规范DNVGL-RP-0171于2018年2月发布,定义了如何进行雨水侵蚀试验,包括试验期间必须取样的数据。DNVGL-RP-0573 于2020年12月发布,定义了前缘保护系统需要验证的要素。它还提供了如何预估前缘保护系统寿命的方法13 13 13DNVGL 推荐规范由行业创造和支持14 14 14DNV
6、GL-RP-0171 进行雨蚀测试的目的是评价特定冲击速度下(雨滴)冲击数量与损伤的关联性 这种情况下失效模式通过可视化的“初蚀”和“击穿”来进行评价冲击速度,V m/s冲击数量 NBest Fit Line=ELLE的“初蚀”15 15 151516 16 16DNVGL-RP-0573 这个标准定义了对于前缘防护材料和系统的测试程序。测试结果可以用于评价前缘防护系统的耐用性。材料性能:密度,音速,厚度系统性能:抗雨蚀性能、剥离附着强度、疲劳强度 根据材料特性、风机和环境输入数据,可以为前缘防护系统对特定场地和特定风机的耐久性进行分类雨数据:通过了解给定场地的年降雨量来获取降雨数据。我们目前
7、正致力于建立一个全球降雨地图,因此通过了解该地点的纬度和经度,我们可以相当准确地估计年降雨量。风数据:由平均风速和风机的叶尖速比(TSR)确定。我们能够依此计算叶片在特定速度旋转的时间。17 17 17输入变量输入变量 密度 音速 厚度输入值输入值 年降雨量 平均风速 叶尖速度比 叶尖速度 叶片长度测试条件测试条件 雨滴大小:2 mm 旋转速度:100-160 m/s 失效模式:初蚀结束RP-0573 FROM TEST TO LIFETIME ESTIMATE基于基于DNVGL RP-0171建立建立VN曲线曲线 使用使用ASTM E739计算计算VN特征曲线特征曲线使用使用Springer
8、 模型确模型确定雨蚀强度定雨蚀强度计算确定特定站点和计算确定特定站点和风机的前缘防护系统风机的前缘防护系统的生命周期的生命周期18 18 18Click to type slide titleFrom test to From test to fieldfield performance performanceDNV DNV 验证验证,Polytech使用DNV验证过的结果计算ELLE的耐久性,寿命计算结果显示在大多数情况下ELLE在运行25年后仍处于初蚀阶段,DNV审查了寿命计算结果.,并发现它们是保守估计。“19 19 19侵蚀计算器侵蚀计算器前缘腐蚀率取决于风机机位置和风机类型。Poly
9、tech的侵蚀计算器预测LEP在特定位置和特定风机的耐用性 基于经过验证的DNV-RP-0573寿命预测 使用全球天气数据库(降雨量、风速等)2020 20Polytech概况概况 at a glance1994Established 创立于+30 PhDs specialized in wind,lightning and fiber optics 30位风电防雷及光纤的博士+25 nationalities 25国籍500People员工Global presence全球分布Facilities and offices in Denmark,China,Germany,and Mexico
10、丹麦,德国,中国,墨西哥HQ:DenmarkParts installed in 60%of all blades manufactured所有的叶片中约有60%使用了我们的产品Test centers测试中心测试中心Material and lightning testing.All centers are accredited by DANAK,the Danish Accreditation FundIn the United Nations Sustainable Goals by Bureau Veritas 联合国可持续发展目标认证企业Certified认证21 21 21测试测试
11、工程工程Polytech 解决方案一览解决方案一览我们的专业领域我们的专业领域性能和结构组件性能和结构组件叶片监测和优化叶片监测和优化前缘防护系统前缘防护系统雷电防护系统雷电防护系统运输设备与解决方案运输设备与解决方案海底海底我们提高风机耐用性和性能的可持续解决方案服务与支持服务与支持生产生产概念设计概念设计2222 22在产品开发过程中可持续性发展可持续性发展制定回收计划,以避免制定回收计划,以避免在使用寿命结束时填埋在使用寿命结束时填埋和焚烧和焚烧重新发明我们的核心材料,聚氨酯重新发明我们的核心材料,聚氨酯(PUR),以确保更可持续的解决方案,以确保更可持续的解决方案新的PUR配方减少了油基原料,它包括可回收PUR和植物基原料关注总拥有成本关注总拥有成本持久的解决方案,以降低运营和维护持久的解决方案,以降低运营和维护成本成本2323 23联系方式联系方式宿斌宿斌Sales EngineerBusiness Development 2424 24Thank you