目前中南部地區(qū)已有多個風(fēng)場出現(xiàn)葉片結(jié)冰現(xiàn)象蝌购,請大家注意防范葉片結(jié)冰對機(jī)組帶來的危害!

積冰的影響
1械与、當(dāng)風(fēng)機(jī)葉片表面大量積冰時铅阎,由于每個葉片上的冰載不同纫惰,使機(jī)組的不平衡載荷增大,從而降低風(fēng)機(jī)的零部件壽命歌饺,對機(jī)組造成較大的危害;
2瓢疤、由于積冰厚度不一愤凭,葉片原有的氣動外形將發(fā)生改變,降低機(jī)組的風(fēng)能利用系數(shù)原俘,從而造成發(fā)電功率降低,嚴(yán)重時還可造成風(fēng)電機(jī)組無法正常啟動;
3竿刁、風(fēng)機(jī)上的測風(fēng)儀結(jié)冰后黄锤,將無法正常工作食拜,使測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)鸵熟,影響機(jī)組的正常運(yùn)行和控制;
4负甸、結(jié)冰后旅赢,如果風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行,拋出的冰層碎塊或掉落的大冰塊可能會傷害到風(fēng)機(jī)自身及其附近的人或物惑惶。
低溫的影響
1、由于空氣密度隨著溫度的降低而增大短纵,因此低溫環(huán)境會造成風(fēng)電機(jī)組額定出力增加带污,出現(xiàn)過發(fā)過載的情況;
2香到、風(fēng)機(jī)出現(xiàn)低溫疲勞問題,嚴(yán)重情況下可造成焊縫斷裂;
3悠就、風(fēng)電機(jī)組所使用的潤滑油將隨著溫度的降低粘稠度增大柔睡,流動性變差阴应,風(fēng)機(jī)需要潤滑的部位可能無法得到充分的油量供應(yīng)棺莱,從而危及風(fēng)機(jī)設(shè)備的安全姚沽。
因此陕券,在冰凍災(zāi)害天氣發(fā)生前的有效預(yù)警時間內(nèi)準(zhǔn)確高效地傳遞天氣預(yù)測預(yù)警信息至關(guān)重要蟹助。高精度氣象預(yù)測預(yù)警服務(wù)方案莱艺,可以最大程度上預(yù)防葉片結(jié)冰對機(jī)組的危害,優(yōu)化客戶資源配置榄集,降低客戶財(cái)產(chǎn)損失,確保人員和設(shè)備安全苗率。
為什么風(fēng)機(jī)葉片上會結(jié)冰
當(dāng)環(huán)境中濕度較大并且溫度低于0度時,風(fēng)機(jī)葉片就有可能會出現(xiàn)結(jié)冰的現(xiàn)象灾测。在環(huán)境濕度一定的情況下,如果風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行媳搪,葉尖相對速度大,相應(yīng)的葉片表面換熱系數(shù)就大秦爆,并且過冷水滴以及濕雪在葉片表面的堆積速率增加,從而導(dǎo)致葉片運(yùn)行過程中憔披,更容易加劇結(jié)冰。
葉片上的結(jié)冰可謂五花八門芬膝,影響風(fēng)機(jī)運(yùn)行的結(jié)冰類型主要有云中覆冰和降水覆冰,其中云中覆冰是指過冷水滴高速拍打在結(jié)構(gòu)表面而凍結(jié)锰霜,又分為明冰和霜冰;降水覆冰主要指融雪在低溫下重新凍結(jié)。明冰形成的過程較慢谊某,因此相對密實(shí)坷顽,成透明色订岗,附著力大喇喂。由于其冰型不規(guī)律囊骆,對葉片氣動影響嚴(yán)重且附著力大,不易脫落;而霜冰形成較快筏匪,冰粒之間充滿空氣串篓,因此成乳白色,其形狀較光滑绩寂,對氣動影響過程緩慢且附著力小,較易脫落佃戈。融雪在低溫下重新凍結(jié)后,附著力介于明冰與霜冰之間拖叙,對氣動的影響也介于兩者之間氓润。
值得注意的是薯鳍,風(fēng)機(jī)結(jié)冰對發(fā)電量咖气、葉片以及整機(jī)都存在較大負(fù)面影響和危害挖滤,所以確保機(jī)組運(yùn)行安全是結(jié)冰期運(yùn)行的最高考量要素,以規(guī)避風(fēng)險并盡量降低經(jīng)濟(jì)損失斩松。比如,某風(fēng)場風(fēng)機(jī)由于葉片結(jié)冰后持續(xù)運(yùn)行惧盹,最終導(dǎo)致葉片超載斷裂、機(jī)組倒塌的事故(見圖1)钧椰。
圖1:風(fēng)機(jī)由于結(jié)冰導(dǎo)致葉片斷裂、機(jī)組倒塌
葉片上結(jié)冰的危害有多大
通常來看刻吵,葉片結(jié)冰會最先發(fā)生在翼型敏感的前緣部位马怎,這會明顯降低葉片升力系數(shù)票援,增加葉片阻力系數(shù)闰幽,導(dǎo)致發(fā)電量降低膊争,圖2描述了葉片覆冰后的功率曲線異常波動情形屯贺。更嚴(yán)重的是渣碌,進(jìn)一步的覆冰會導(dǎo)致翼型失速攻角提前摸进,葉片進(jìn)入失速區(qū)域,氣動特性發(fā)生劇烈波動挽晌,從而引起風(fēng)機(jī)葉片顫振菲瓶,甚至引起整機(jī)的共振。如圖3所示您宪,葉片嚴(yán)重覆冰后,其上翼型的失速攻角提前至7.5°宪巨。當(dāng)該截面攻角大于失速攻角時,該截面升力系數(shù)急劇下降捏卓,會引起葉片額外的載荷波動以及結(jié)構(gòu)振動极祸,損害葉片的疲勞壽命怠晴。
同時遥金,覆冰所帶來的冰塊附加重量龄寞,以及升阻系數(shù)的巨大變化,會使得整機(jī)的靜載和動載明顯增加物邑,極有可能最終引發(fā)極限超載,導(dǎo)致葉片斷裂甚至機(jī)組傾覆的災(zāi)難后果耻覆。而在化冰期間耐浙,隨著環(huán)境溫度上升引起覆冰的融化营慷,伴隨葉片的高速運(yùn)行慢荧,葉片表面冰塊甩出可能會造成嚴(yán)重的安全事故朽慕,造成周邊居民的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷害。這風(fēng)機(jī)葉片上結(jié)冰的危害之大真是令人驚心!

圖2:覆冰后的功率曲線異常波動

圖3:翼型結(jié)冰前后升力系數(shù)