2019年8月21日上午,由東方風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)主辦的2019中國風(fēng)電葉片運維技術(shù)專題研討會(CWPM2019)在無錫市錦江大酒店隆重開幕。會議期間,RotorExperts GmbH General Manager Dr.-Ing. Roland Stoer發(fā)表了題為《風(fēng)電葉片運維如何實現(xiàn)最佳產(chǎn)能—小舉措,大提升》的精彩演講。
以下為演講實錄:
接下來我將和大家分享幾個能夠提高葉片產(chǎn)能的幾個小舉措,我將圍繞這五個方面給大家做一下分享,首先介紹一下我們公司的簡要情況;服務(wù)范圍;合作模式;技術(shù)應(yīng)用案例;結(jié)論。
這張是顯示我們公司的簡要情況,RotorExperts是一家合資公司,我們的合資雙方一個是WindNovation,他是一家頂尖的葉片設(shè)計單位,另一家是CP.MAX,有20年的時間,主要專注于葉片的運維服務(wù)。我們這個合資公司主要提供的服務(wù)包括葉片的檢查、維修以及對于維修的培訓(xùn),以及葉片工廠的審核等服務(wù)。我們的市場主要是在中國,通過這個合資公司我們是想把葉片的設(shè)計以及葉片的運維結(jié)合在一起為大家提供更好的服務(wù)。在幾年前我們主要是關(guān)注于歐美市場,近幾年我們轉(zhuǎn)移到了中國市場。
關(guān)于我們的合作模式。在中國的合作模式主要是一種是可以把德國的工程師到中國進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo),或者我們可以向當(dāng)?shù)氐暮献骰锇檫M(jìn)行培訓(xùn)或者是進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)移,技術(shù)轉(zhuǎn)移之后,我們在中國遇到的問題也就是在我們技術(shù)之外的問題提供技術(shù)指導(dǎo)。
這個是基于這個設(shè)計以及RotorExperts20幾年的運維經(jīng)驗,我們提供了運維服務(wù)的培訓(xùn)服務(wù)。之前DNVGL的趙總也提到他們公司可以提供關(guān)于培訓(xùn)的運維服務(wù)的認(rèn)證,我們CPMAX已得到了DNVGL的認(rèn)證11年了,這個圖片顯示的是我們可以提供的運維培訓(xùn)服務(wù)的幾個主要方面,我們的運維服務(wù)主要從理論培訓(xùn)到室內(nèi)培訓(xùn)以及到風(fēng)場的培訓(xùn)的一整套,最終的目的是讓當(dāng)?shù)氐倪\維團(tuán)隊可以擁有自己的運維能力,根據(jù)國際的運維標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行葉片的運維。
這個是關(guān)于我們公司做的維修手冊,這個維修手冊是基于我們的經(jīng)驗涵蓋了90%的葉片損傷類型,我們的手冊主要適用于葉片二級的結(jié)構(gòu)性損傷,根據(jù)這個手冊,首先我們可以準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)葉片損傷,定義葉片損傷的類型,根據(jù)這個葉片損傷的類型制定葉片維修的方案,最后根據(jù)這個維修結(jié)果出具一個評估報告。這張圖片是從我們的維修手冊里截出了幾張圖,也就是我們主要的維修過程。
剛才我們講的是關(guān)于對于葉片運維的培訓(xùn)服務(wù),這個話題是關(guān)于性能提升的。我們知道很多葉片的角度會存在不準(zhǔn)確的問題,會有一定的誤差。這三張圖片顯示的是角度的誤差,目前我們發(fā)現(xiàn)最大的角度差異大概有一個螺栓那么大。根據(jù)經(jīng)驗和檢測,發(fā)現(xiàn)有50%的葉片都出現(xiàn)角度不對準(zhǔn)的問題?;谶@個葉片角度不對準(zhǔn)的問題,我們研發(fā)了光度測量以及圖像處理技術(shù),通過這樣的處理,我們可以把葉片的角度調(diào)整到它的設(shè)定值,這個費用可以在葉片運行幾天后得到補償?;谖覀冞^去進(jìn)行的測試以及和客戶的合作,我們發(fā)現(xiàn)大概一個度的誤差就可以導(dǎo)致5%的發(fā)電量損失。
除了角度不對準(zhǔn)之外,我們還有另外一個問題會導(dǎo)致發(fā)電量的減少,也就是葉片振動的問題,關(guān)于葉片振動我們發(fā)現(xiàn)主要有兩個原因,一個是葉片的氣動失衡,另一個是葉片的質(zhì)量失衡。我們發(fā)現(xiàn)大部分的葉片如果出現(xiàn)振動問題是兩者的結(jié)合,也就是既有氣動失衡,也有質(zhì)量失衡引起的。氣動失衡主要會引起軸承關(guān)鍵部件的失效,以下兩張圖片看到是經(jīng)過我們的調(diào)整,左邊的圖片綠色比較高的是振動的時候的情況,調(diào)整之后振動情況就消失不再了。這個是質(zhì)量失衡引起的也是會引起主軸和齒輪箱的失效,以下兩張圖片也是在質(zhì)量調(diào)整前和調(diào)整后的變化情況。所以經(jīng)過我們的調(diào)整,即使氣動失衡和質(zhì)量失衡引起的振動都可以通過技術(shù)來有效地調(diào)整。對于質(zhì)量失衡引起的軸向振動對于小風(fēng)機(jī)我們的方案是在葉根的位置方案鉛垂調(diào)整重量問題,對于大風(fēng)機(jī)我們是放置充水充氣袋,同時可以在腹板上房置正確配重塊。
這個大家是比較熟悉的,但是是在高海拔和低空氣密度的風(fēng)場,這兩個圖片可以看到是通常運用的方法,之后會解釋為什么會在這里強調(diào)我們的設(shè)計VG的方法。我們相信這種方法是可以提升發(fā)電量,之后我會詳細(xì)介紹。傳統(tǒng)的設(shè)計或者是放置VG的方案是大面積放下,我不是特別認(rèn)同,因為關(guān)于放置VG的位置和方向它有一個要求,如果這個方向錯誤的話或者是放置位置大小錯誤的話都會導(dǎo)致發(fā)電量的減少,而不會提升發(fā)電量。我的方法是經(jīng)過Tuft試驗。
第四個技術(shù)是葉片加長,之前也有專家討論過這個問題。當(dāng)然如果是葉片加長的話成本會非常高,所以增長葉尖是比較經(jīng)濟(jì)的方案。右下角的圖是我們之前做過的一個項目,也就是把1.5MW的一支葉片加長,圖片上可以顯示我們?nèi)~片加長之后的發(fā)電量的增長情況。因為葉片加長是一個比較好的提升發(fā)電量的方法,我們能做的是首先關(guān)于葉片加長的載荷就要重新計算,其次是關(guān)于角度的問題,一點偏差也會導(dǎo)致性能的下降,因為我們可以結(jié)合設(shè)計端以及長期運維的經(jīng)驗,可以把這個做到接近完美。通常來講我們是把葉片加長的部分是占整個葉片長度的3-5%。
接下來的話題是關(guān)于葉片結(jié)構(gòu)性失效的問題,之前有很多專家討論過,對于葉片的結(jié)果性失效,我們也是可以首先對結(jié)構(gòu)性失效做一個根因分析,其次根據(jù)分析的結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的技改,剛才專家提到過葉片調(diào)角問題。這個是我們之前做過的一個項目,就是對于這個葉片結(jié)構(gòu)性分析進(jìn)行維修,經(jīng)過幾年之后維修沒有出現(xiàn)任何問題。
這個是我們可以提供的另外一個服務(wù),就是對葉片廠進(jìn)行審核,這個是大概兩年前開始的一項服務(wù)。我們知道葉片有很多的供應(yīng)商,從每一家葉片供應(yīng)商生產(chǎn)出來的葉片質(zhì)量也是參差不齊的,所以從去年開始我們做了一個工作,通常來講審核團(tuán)隊是設(shè)計專家和運維專家來進(jìn)行過程的審核,我們是在2019年的1月得到TUV萊茵認(rèn)證,我們得到了認(rèn)證證書,符合進(jìn)行葉片廠審核的標(biāo)準(zhǔn)和資質(zhì)。右下角可以看到這是之前審核過的三家葉片廠的比對,三家葉片廠在生產(chǎn)過程中,這個生產(chǎn)步驟以及最終的葉片成品都存在質(zhì)量上的差異,右下角的這個圖片是我們的認(rèn)證證書。
關(guān)于葉片的循環(huán)利用也是大家比較關(guān)注的熱點問題。我們知道目前可能沒有太成熟的技術(shù),基于我們公司之前的一個國際合作伙伴的共同探討,這邊是有熱分解工藝,也就是對退役的葉片或者是對于已經(jīng)不能用的葉片進(jìn)行熱分解,通過這種分解可以得到清潔的氣體,可以生產(chǎn)出合成氣與玻璃纖維。在德國從2011年我們有一家測試工廠,目前為止是符合歐洲所有環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行退役葉片的熱分解。
關(guān)于熱分解技術(shù),我們處理的每噸的廢物成本是100-150歐元,生產(chǎn)出的合成氣體每噸廢料可以生產(chǎn)300千瓦時的電能,以及每噸廢料生產(chǎn)400千瓦時的熱能。
由于時間關(guān)系,以上是分享我們能夠提供的服務(wù),謝謝大家。
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