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真空导入工艺在风电叶片领域的应用与研究

真空导入工艺在风电叶片领域的应用与研究
真空导入工艺在风电叶片领域的应用与研究

风电叶片制造工艺现状及我国目前市场格局

风电叶片制造工艺现状及我国目前市场格局 目前国外风机叶片大量采用复合材料制造,并向大型化、低成本、高性能、轻量化、多翼型和柔性化方向发展。而国内的风机叶片起步晚,离高性能叶片的要求有一定的距离。目前国外大的风力机叶片厂家已积极抢滩中国,如LM、Vestas、Gamesa以及Suzlon等均已入驻天津,就地生产叶片,占据了很大的市场份额。国内的主要厂家如中复连众、保定惠腾等均有引进技术。国家对可再生清洁能源的支持,加快了风力发电的发展速度,也为我国的大型复合材料叶片开发提供了一个不可多得的发展机遇。面临着巨大的市场需求和强劲的国际竞争,我国大型复合材料叶片有着巨大的发展机遇与挑战。 风电叶片制造工艺发展现状 传统复合材料风力发电机叶片多采用手糊工艺制造。手糊工艺的主要特点在于以手工劳动为主,简便易行、成本低,但效率亦低、质量不稳定且工作环境差,多用于中小型叶片的成形。因此手糊工艺生产风机叶片的主要缺点是产品质量对工人的操作熟练程度及环境条件依赖性较大,生产效率低,而且产品质量均匀性波动较大,产品的动静平衡保证性差,废品较高。特别是对高性能的复杂气动外型和夹芯结构叶片,还往往需要黏接第二次加工,黏接工艺需要黏接平台或型架以确保黏接面的贴合,生产工艺更加复杂和困难。 叶片最新发展的成型方法是RTM,即树脂转移模塑成型法。将纤维预成型体置于模腔中,然后注入树脂,加温加压成形。RTM是目前世界上公认的低成本制造方法,发展迅速,应用广泛。应该指出的是RTM是该法的一个总称,其中可有多种分支。生产大型叶片多用的是VARTM和SCRIMP法。VARTM即真空辅助RTM一边抽真空一边注入树脂,此时只用单面模具,另一面用真空袋。SCRIMP即西曼复合材料熔塑成形法,为美国人西曼所发明,仅需单面模具且要求简单,另一面亦为真空袋,适用于制造大型复杂制件。TPI Composites公司已用该法制造了30m长的叶片。Vestas公司和Gamesa公司都采用了预充填的方法,该方法将预充填层切裁成合适的尺寸并放进上、下模段中,一个空心的翼梁也被分层覆盖在一个芯轴柄上。塑料薄膜被铺在三个模型之上,并利用真空法将多层纤维压缩在一起并挤走任何隐蔽的气泡。在真空状态时将模型加热到120 ℃,环氧树脂聚合物将变成黏度非常低的材料,空气释放有助于预充填层固紧在一块,几分钟后,升温使环氧树脂聚合物固化,固化之后,将塑料薄膜移走,将叶片部件黏合成一体。 随着叶片技术的发展,热塑材料得到了应用。LM Glasfibre公司用玻璃钢、碳纤维和热

风电叶片设计流程

叶片设计流程 一.空气动力设计 1.确定风轮的几何和空气动力设计参数 2.选择翼型 3.确定叶片的最佳形状 4.计算风轮叶片的功率特性 5.如果需要可以对设计进行修改并重复步骤4,以找到制造 工艺约束下的最佳风轮设计。 6.计算在所有可遇尖速比下的风轮特性 对于每个尖速比可采用上面步骤4所述的方法,确定每个叶素的空气动力状态,由此确定整个风轮的性能。 7.风力机叶片三维效应分析 8.非定常空气动力现象 9.风力机叶片的动态失速 10.叶片动态入流 二.风机载荷计算 作为风力机设计和认证的重要依据,用于风力机的静强度和疲劳强度分析。国际电工协会制定的IEC61400-1标准、德国船级社制定的GL 规范和丹麦制定的DS 472标准等对风力机的载荷进行了详细的规定。

2.1IEC61400-1 标准规定的载荷情况 2.2风机载荷计算 1计算模型 1)风模型 (1)正常风模型 (2)极端风模型 (3)三维湍流模型 2)风机模型 风机模型包括几何模型、空气动力学模型、传动系统动力学模型、控制系统闭环模型和运行状态监控模型等。 2风力机载荷特性 1)叶片上的载荷 (1)空气动力载荷 包括摆振方向的剪力Q yb和弯矩M xb、挥舞方向的剪力Q xb和弯矩M yb以及与变浆距力矩平衡的叶片俯仰力矩M zb。可根据叶片空气动力设计步骤4中求得的叶素上法向力系数Cn和切向力系数Ct, 通过积分求出作用在叶片上的空气动力载荷。 (2)重力载荷 作用在叶片上的重力载荷对叶片产生的摆振方向弯矩,随叶片方位角的变化呈周期变化,是叶片的主要疲劳载荷。 (3)惯性载荷

(4)操纵载荷 2)轮毂上的载荷 3)主轴上的载荷 4)机舱上的载荷 5)偏航系统上的载荷 6)塔架上的载荷 三.风力机气动弹性 当风力机在自然风条件下运行时,作用在风力机上的空气动力、惯性力和弹性力等交变载荷会使结构产生变形和振动,影响风力机的正常运行甚至导致风力机损坏。因此,在风力机的设计中必须考虑系统的稳定性和在外载作用下的动力响应,主要有①风力机气动弹性稳定性和动力响应②风力机机械传动系统的振动③风力机控制系统(包括偏航系统和变浆距系统等)的稳定性和动力响应④风力机系统的振动。 3.1风力机气动弹性现象 1.风力机叶片气动弹性稳定性问题 2.风力机系统振动和稳定性问题 3.2风力机气动弹性分析 目的是保证风力机在运行过程中不出现气动弹性不稳定。主要的方法是特征值法和能量法。特征值法是在求解弹性力学的基本方 程中,考虑作用在风力机叶片上的非定常空气动力,建立离散的描述风力机叶片气动弹性运动的微分方程。采用Floquet理论求解,最后 稳定性判别归结为状态转移矩阵的特征值计算。

风力发电叶片制作工艺介绍

风力发电叶片制作工艺 介绍 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

风力发电叶片制作工艺介绍风力发电机叶片是接受风能的最主要部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证发电机组正常稳定运行的决定因素,其成本约为整个机组成本的15%-20%。根据“风机功价比法则”,风力发电机的功率与叶片长度的平方成正比,增加长度可以提高单机容量,但同时会造成发电机的体积和质量的增加,使其造价大幅度增加。 1碳纤维在风力发电机叶片中的应用 叶片材料的发展经历了木制、铝合金的应用,进入了纤维复合材料时代。纤维材料比重轻,疲劳强度和机械性能好,能够承载恶劣环境条件和随机负荷,目前最普遍采用的是玻璃纤维增强聚酯(环氧)树脂。但随着大功率发电机组的发展,叶片长度不断增加,为了防止叶尖在极端风载下碰到塔架,就要求叶片具有更高的刚度。国外专家认为,玻璃纤维复合材料的性能已经趋于极限,不能满足大型叶片的要求,因此有效的办法是采用性能更佳的碳纤维复合材料。 1)提高叶片刚度,减轻叶片质量 碳纤维的密度比玻璃纤维小约30%,强度大40%,尤其是模量高3~8倍。大型叶片采用碳纤维增强可充分发挥其高弹轻质的优点。荷兰戴尔弗理工大学研究表明,一个旋转直径为120m的风机的叶片,由于梁的质量超过叶片总质量的一半,梁结构采用碳纤维,和采用全玻璃纤维的相比,质量可减轻40%左右;碳纤维复合材料叶片刚度是玻璃纤维复合材料叶片的2倍。据分析,采用碳纤维/玻璃纤维混杂增强方案,叶片可减轻20%~30%。VestaWindSystem公司的V90型发电机的叶片长44m,采用碳纤维代

风力发电叶片制作工艺介绍

风力发电叶片制作工艺介绍 风力发电机叶片是接受风能的最主要部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证发电机组正常稳定运行的决定因素,其成本约为整个机组成本的15%-20%。根据“风机功价比法则”,风力发电机的功率与叶片长度的平方成正比,增加长度可以提高单机容量,但同时会造成发电机的体积和质量的增加,使其造价大幅度增加。 1碳纤维在风力发电机叶片中的应用 叶片材料的发展经历了木制、铝合金的应用,进入了纤维复合材料时代。纤维材料比重轻,疲劳强度和机械性能好,能够承载恶劣环境条件和随机负荷,目前最普遍采用的是玻璃纤维增强聚酯(环氧)树脂。但随着大功率发电机组的发展,叶片长度不断增加,为了防止叶尖在极端风载下碰到塔架,就要求叶片具有更高的刚度。国外专家认为,玻璃纤维复合材料的性能已经趋于极限,不能满足大型叶片的要求,因此有效的办法是采用性能更佳的碳纤维复合材料。 1)提高叶片刚度,减轻叶片质量 碳纤维的密度比玻璃纤维小约30%,强度大40%,尤其是模量高3~8倍。大型叶片采用碳纤维增强可充分发挥其高弹轻质的优点。荷兰戴尔弗理工大学研究表明,一个旋转直径为120m的风机的叶片,由于梁的质量超过叶片总质量的一半,梁结构采用碳纤维,和采用全玻璃纤维的相比,质量可减轻40%左右;碳纤维复合材料叶片刚度是玻璃纤维复合材料叶片的2倍。据分析,采用碳纤维/玻璃纤维混杂增强方案,叶片可减轻20%~30%。VestaWindSystem公司的V90型

3.0MW发电机的叶片长44m,采用碳纤维代替玻璃纤维的构件,叶片质量与该公司V80型2.0MW发电机且为39m长的叶片质量相同。同样是34m长的叶片,采用玻璃纤维增强聚脂树脂时质量为5800kg,采用玻璃纤维增强环氧树脂时质量为5200kg,而采用碳纤维增强环氧树脂时质量只有3800kg。其他的研究也表明,添加碳纤维所制得的风机叶片质量比采用玻璃纤维的轻约32%,而且成本下降约16%。 2)提高叶片抗疲劳性能 风机总是处在条件恶劣的环境中,并且24h处于工作状态。这就使材料易于受到损害。相关研究表明,碳纤维合成材料具有良好的抗疲劳特性,当与树脂材料混合时,则成为了风力机适应恶劣气候条件的最佳材料之一。 3)使风机的输出功率更平滑更均衡,提高风能利用效率 使用碳纤维后,叶片质量的降低和刚度的增加改善了叶片的空气动力学性能,减少对塔和轮轴的负载,从而使风机的输出功率更平滑更均衡,提高能量效率。同时,碳纤维叶片更薄,外形设计更有效,叶片更细长,也提高了能量的输出效率。 4)可制造低风速叶片 碳纤维的应用可以减少负载和增加叶片长度,从而制造适合于低风速地区的大直径风叶,使风能成本下降。 5)可制造自适应叶片 叶片装在发电机的轮轴上,叶片的角度可调。目前主动型调节风机的设计风速为13~15m/s(29~33英里/h),当风速超过时,则调节

风力发电机叶片工艺流程

风力发电机叶片制作工艺流程 传统能源资源的大量使用带来了许多的环境问题和社会问题,并且其存储量大大降低,因而风能作为一种清洁的可循环再生的能源,越来越受到世界各国的广泛关注。风力发电机叶片是接受风能的最主要部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证发电机组正常稳定运行的决定因素,其成本约为整个机组成本的15%-20%。根据“风机功价比法则”,风力发电机的功率与叶片长度的平方成正比,增加长度可以提高单机容量,但同时会造成发电机的体积和质量的增加,使其造价大幅度增加。并且,随着叶片的增大,刚度也成为主要问题。为了实现风力的大功率发电,既要减轻叶片的重量,又要满足强度与刚度要求,这就对叶片材料提出了很高的要求。 1 碳纤维在风力发电机叶片中的应用 叶片材料的发展经历了木制、铝合金的应用,进入了纤维复合材料时代。纤维材料比重轻,疲劳强度和机械性能好,能够承载恶劣环境条件和随机负荷,目前最普遍采用的是玻璃纤维增强聚酯(环氧)树脂。但随着大功率发电机组的发展,叶片长度不断增加,为了防止叶尖在极端风载下碰到塔架,就要求叶片具有更高的刚度。国外专家认为,玻璃纤维复合材料的性能已经趋于极限,不能满足大型叶片的要求,因此有效的办法是采用性能更佳的碳纤维复合材料。 1)提高叶片刚度,减轻叶片质量 碳纤维的密度比玻璃纤维小约30%,强度大40%,尤其是模量高3~8倍。大型叶片采用碳纤维增强可充分发挥其高弹轻质的优点。荷兰戴尔弗理工大学研究表明,一个旋转直径为120m的风机的叶片,由于梁的质量超过叶片总质量的一半,梁结构采用碳纤维,和采用全玻璃纤维的相比,质量可减轻40%左右;碳纤维复合材料叶片刚度是玻璃纤维复合材料叶片的2倍。据分析,采用碳纤维/玻璃纤维混杂增强方案,叶片可减轻20%~30%。Vesta Wind System 公司的V90型3.0 MW发电机的叶片长44m,采用碳纤维代替玻璃纤维的构件,叶片质量与该公司V80 型2.0MW发电机且为39m长的叶片质量相同。同样是34 m长的叶片,采用玻璃纤维增强聚脂树脂时质量为5800kg,采用玻璃纤维增强环氧树脂时质量为5200kg,而采用碳纤维增强环氧树脂时质量只有3800kg。其他的研究也表明,添加碳纤维所制得的风机叶片质量比采用玻璃纤维的轻约32%,而且成本下降约16%。 2)提高叶片抗疲劳性能 风机总是处在条件恶劣的环境中,并且24h处于工作状态。这就使材料易于受到损害。相关研究表明,碳纤维合成材料具有良好的抗疲劳特性,当与树脂材料混合时,则成为了风力机适应恶劣气候条件的最佳材料之一。 3)使风机的输出功率更平滑更均衡,提高风能利用效率 使用碳纤维后,叶片质量的降低和刚度的增加改善了叶片的空气动力学性能,减少对塔和轮轴的负载,从而使风机的输出功率更平滑更均衡,提高能量效率。同时,碳纤维叶片更薄,外形设计更有效,叶片更细长,也提高了能量的输出效率。 4)可制造低风速叶片 碳纤维的应用可以减少负载和增加叶片长度,从而制造适合于低风速地区的大直径风叶,使风能成本下降。 5)可制造自适应叶片 叶片装在发电机的轮轴上,叶片的角度可调。目前主动型调节风机的设计风速为13~15m/s(29~33英里/h),当风速超过时,则调节风叶斜度来分散超过的风力,防止对风机的损害。斜度控制系统对逐步改变的风速是有效的。但对狂风的反应太慢了,自适应的各向异性叶片可帮助斜度控制系统,在突然的、瞬间的和局部的风速改变时保持电流的稳定。自适应叶片充分利用了纤维增强材料的特性,能产生非对称性和各向异性的材料,采用弯曲/扭曲叶片设计,使叶片在强风中旋转时可减少瞬时负载。美国Sandia National Laboratories致力于自适应叶片研究,使1.5MW风机的发电成本降到4.9美分/(kW?h),价格可和燃料发电相比。 6)利用导电性能避免雷击

风电叶片的改进

风电叶片的改进 传统能源资源的大量使用带来了许多的环境问题和社会问题,并且其存储量大大降低,因而风能作为一种清洁的可循环再生的能源,越来越受到世界各国的广泛关注。风力发电机叶片是接受风能的最主要部件,其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证发电机组正常稳定运行的决定因素,其成本约为整个机组成本的15%-20%。根据“风机功价比法则”,风力发电机的功率与叶片长度的平方成正比,增加长度可以提高单机容量,但同时会造成发电机的体积和质量的增加,使其造价大幅度增加。并且,随着叶片的增大,刚度也成为主要问题。为了实现风力的大功率发电,既要减轻叶片的重量,又要满足强度与刚度要求,这就对叶片材料提出了很高的要求。 1 碳纤维在风力发电机叶片中的应用 叶片材料的发展经历了木制、铝合金的应用,进入了纤维复合材料时代。纤维材料比重轻,疲劳强度和机械性能好,能够承载恶劣环境条件和随机负荷,目前最普遍采用的是玻璃纤维增强聚酯(环氧)树脂。但随着大功率发电机组的发展,叶片长度不断增加,为了防止叶尖在极端风载下碰到塔架,就要求叶片具有更高的刚度。国外专家认为,玻璃纤维复合材料的性能已经趋于极限,不能满足大型叶片的要求,因此有效的办法是采用性能更佳的碳纤维复合材料。 1)提高叶片刚度,减轻叶片质量 碳纤维的密度比玻璃纤维小约30%,强度大40%,尤其是模量高3~8倍。大型叶片采用碳纤维增强可充分发挥其高弹轻质的优点。荷兰戴尔弗理工大学研究表明,一个旋转直径为120m的风机的叶片,由于梁的质量超过叶片总质量的一半,梁结构采用碳纤维,和采用全玻璃纤维的相比,质量可减轻40%左右;碳纤维复合材料叶片刚度是玻璃纤维复合材料叶片的2倍。据分析,采用碳纤维/玻璃纤维混杂增强方案,叶片可减轻20%~30%。Vesta Wind System 公司的V90型3.0 MW发电机的叶片长44m,采用碳纤维代替玻璃纤维的构件,叶片质量与该公司V80 型2.0MW发电机且为39m长的叶片质量相同。同样是34 m长的叶片,采用玻璃纤维增强聚脂树脂时质量为5800kg,采用玻璃纤维增强环氧树脂时质量为5200kg,而采用碳纤维增强环氧树脂时质量只有3800kg。其他的研究也表明,添加碳纤维所制得的风机叶片质量比采用玻璃纤维的轻约32%,而且成本下降约16%。 2)提高叶片抗疲劳性能 风机总是处在条件恶劣的环境中,并且24h处于工作状态。这就使材料易于受到损害。相关研究表明,碳纤维合成材料具有良好的抗疲劳特性,当与树脂材料混合时,则成为了风力机适应恶劣气候条件的最佳材料之一。 3)使风机的输出功率更平滑更均衡,提高风能利用效率 使用碳纤维后,叶片质量的降低和刚度的增加改善了叶片的空气动力学性能,减少对塔和轮轴的负载,从而使风机的输出功率更平滑更均衡,提高能量效率。同时,碳纤维叶片更薄,外形设计更有效,叶片更细长,也提高了能量的输出效率。 4)可制造低风速叶片 碳纤维的应用可以减少负载和增加叶片长度,从而制造适合于低风速地区的大直径风叶,使风能成本下降。 5)可制造自适应叶片 叶片装在发电机的轮轴上,叶片的角度可调。目前主动型调节风机的设计风速为13~15m/s(29~33英里/h),当风速超过时,则调节风叶斜度来分散超过的风力,防止对风机的损害。斜度控制系统对逐步改变的风速是有效的。但对狂风的反应太慢了,自适应的各向异性叶片可帮助斜度控制系统,在突然的、瞬间的和局部的风速改变时保持电流的稳定。自适

风电叶片设计流程

叶片设计流程 一. 空气动力设计 1.确定风轮的几何和空气动力设计参数 2.选择翼型 3.确定叶片的最佳形状 4.计算风轮叶片的功率特性 5.如果需要可以对设计进行修改并重复步骤4,以找到制造 工艺约束下的最佳风轮设计。 6.计算在所有可遇尖速比下的风轮特性 对于每个尖速比可采用上面步骤4所述的方法,确定每个叶素的空气动力状态,由此确定整个风轮的性能。 7.风力机叶片三维效应分析 8.非定常空气动力现象 9.风力机叶片的动态失速 10.叶片动态入流 .风机载荷计算 作为风力机设计和认证的重要依据,用于风力机的静强度和疲劳强度分析。国际电工协会制定的IEC61400-1标准、德国船级社制定的GL 规范和丹麦制定的DS 472标准等对风力机的载荷进行了详细的规定。

2.1 IEC61400-1标准规定的载荷情况 2.2 风机载荷计算 1计算模型 1)风模型 (1)正常风模型 (2)极端风模型 (3)三维湍流模型 2)风机模型 风机模型包括几何模型、空气动力学模型、传动系统动力学模型、控制系统闭环模型和运行状态监控模型等。 2风力机载荷特性 1)叶片上的载荷 (1)空气动力载荷 包括摆振方向的剪力Q yb和弯矩M Xb、挥舞方向的剪力Q b和弯矩M Jb以及与变浆距力矩平衡的叶片俯仰力矩M b。可根据叶片空气动力设计步骤4中求得的叶素上法向力系数Cn和切向力系数Ct,通过积分求出作用在叶片上的空气动力载荷。 (2)重力载荷 作用在叶片上的重力载荷对叶片产生的摆振方向弯矩,随叶片方位角的变化呈周期变化,是叶片的主要疲劳载荷。 (3)惯性载荷 (4)操纵载荷

2 )轮毂上的载荷 3)主轴上的载荷 4)机舱上的载荷 5)偏航系统上的载荷 6)塔架上的载荷 三.风力机气动弹性 当风力机在自然风条件下运行时,作用在风力机上的空气动力、惯性力和弹性力等交变载荷会使结构产生变形和振动,影响风力机的正常运行甚至导致风力机损坏。因此,在风力机的设计中必须考虑系统的稳定性和在外载作用下的动力响应,主要有①风力机气动弹性稳定性和动力响应②风力机机械传动系统的振动③风力机控制系统(包括偏航系统和变浆距系统等) 的稳定性和动力响应④风力机系统的振动。 3.1风力机气动弹性现象 1.风力机叶片气动弹性稳定性问题 2.风力机系统振动和稳定性问题 3.2 风力机气动弹性分析 目的是保证风力机在运行过程中不出现气动弹性不稳定。主要的方法 是特征值法和能量法。特征值法是在求解弹性力学的基本方 程中,考虑作用在风力机叶片上的非定常空气动力,建立离散的描述风力机叶片气动弹性运动的微分方程。采用Floquet理论求解,最后稳定性判别归结为状态转移矩阵的特征值 计算。 1.风力机气动弹性模型 1)结构模型

宁夏关于成立风电叶片生产制造公司可行性分析报告

宁夏关于成立风电叶片生产制造公司 可行性分析报告 规划设计/投资分析/实施方案

报告摘要说明 风力发电行业主要由上游原材料生产、中游零部件制造和风力机组制造、以及下游风电场运营和电网运营等环节构成。风力发电机主要由叶轮、机舱、塔筒三部分构成。由于风电场招标时塔筒一般单独招标,风力机组 此时即指叶轮和机舱两部分。 xxx实业发展公司由xxx有限责任公司(以下简称“A公司”)与xxx集团(以下简称“B公司”)共同出资成立,其中:A公司出资410.0万元,占公司股份76%;B公司出资130.0万元,占公司股份24%。 xxx实业发展公司以风电叶片产业为核心,依托A公司的渠道资源 和B公司的行业经验,xxx实业发展公司将快速形成行业竞争力,通过 3-5年的发展,成为区域内行业龙头,带动并促进全行业的发展。 xxx实业发展公司计划总投资12239.85万元,其中:固定资产投 资10808.63万元,占总投资的88.31%;流动资金1431.22万元,占总投资的11.69%。 根据规划,xxx实业发展公司正常经营年份可实现营业收入13527.00万元,总成本费用10387.39万元,税金及附加206.07万元,利润总额3139.61万元,利税总额3778.73万元,税后净利润2354.71万元,纳税总额1424.02万元,投资利润率25.65%,投资利税率

30.87%,投资回报率19.24%,全部投资回收期6.70年,提供就业职位187个。 风电作为可再生资源,节能环保,是未来能源的重要发展方向。风电的应用推广,经济性和市场化是重要影响因素。

第一章总论 一、拟筹建公司基本信息 (一)公司名称 xxx实业发展公司(待定,以工商登记信息为准) (二)注册资金 公司注册资金:540.0万元人民币。 (三)股权结构 xxx实业发展公司由xxx有限责任公司(以下简称“A公司”)与xxx集团(以下简称“B公司”)共同出资成立,其中:A公司出资410.0万元,占公司股份76%;B公司出资130.0万元,占公司股份24%。 (四)法人代表 段xx (五)注册地址 xx产业示范基地(以工商登记信息为准) 宁夏回族自治区,简称宁,是中国5个自治区之一,首府银川。位于中国西北内陆地区,界于北纬35°14'-39°14',东经104°17'-109°39'之间,东邻陕西,西、北接内蒙古,南连甘肃,宁夏回族自治区总面积

风电厂生产工艺流程

风力发电机生产工艺流程 风轮机 风力发电厂 一、定义 风力发电机主要包括水平轴式风力发电机和垂直轴式风力发电机等。其中,水平轴式风力发电机是目前技术最成熟、生产量最多的一种形式。 二、结构 1、风力发电机组构成:风力发电机组由风轮、传动系统、偏航系统、液 压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架、变频器和

基础等组成。 2、输变电设备构成:箱式变压器、集电(架空)线路、高压配电装置、主 变构成。 三、生产流程及主要系统 生产流程 风轮将风能转换为机械能,机组通过风力推动叶轮旋转,再通过传动系 统增速来达到发电机的转速后来驱动发电机发电,有效的将风能转化成 电能;整个机舱由高大的塔架举起,由于风向经常变化,为了有效地利 用风能,还安装有迎风装置,它根据风向传感器测得的风向信号,由控 制器控制偏航电机,驱动与塔架上大齿轮啮合的小齿轮转动,使机舱始 终对风;并且通过变频器与箱式变压器相连,及并网发电。发电后电能 通过集电线路、高压配电装置汇集到主变低压侧,经过主变升压后并入 电网。 主要系统 控制系统 监控系统(SCADA):监控系统实现对全风场风机状况的监视与启、 停操作,它包括大型监控 软件及完善的通讯网络。 主控系统:主控系统是风机控制系统的主体,它实现自动启动、自动 调向、自动调速、自动并 网、自动解列、故障自动停机、自动电缆解绕及自动记录与监控等重 要控制、保护功能。它对 外的三个主要接口系统就是监控系统、变桨控制系统以及变频系统 (变频器),它与监控系统 接口完成风机实时数据及统计数据的交换,与变桨控制系统接口完成 对叶片的控制,实现最大 风能捕获以及恒速运行,与变频系统(变频器)接口实现对有功功率 以及无功功率的自动调节。 变桨控制系统:与主控系统配合,通过对叶片节距角的控制,实现最 大风能捕获以及恒速运行, 提高了风力发电机组的运行灵活性。目前来看,变桨控制系统的叶片 驱动有液压和电气两种方 式,电气驱动方式中又有采用交流电机和直流电机两种不同方案。究 竟采用何种方式主要取决 于制造厂家,多年来形成的技术路线及传统。 变频系统(变频)器:与主控制系统接口,和发电机、电网连接,直 接承担着保证供电品质、 提高功率因素,满足电网兼容性标准等重要作用。 发电系统 风力发电系统的主要部件是塔架、发电机、齿轮增速器(一般为传动效率 高的行星齿轮传动)、变桨偏航系统 (按风力大小调整桨叶迎风面)、桨

风电叶片质检工序步骤

风电叶片质检工序步骤 质检员:做好工序检验,及时纠正工序差错,保证过程质量,减少返工、返修浪费;负责调查质量检验技术现状;参与质量分析、编制质量控制计划,设计质量控制卡,确定质量控制点;负责确认质量事故现象,参与调查质量事故,分析质量事故原因,编制质量事故报告;负责产品质量状态标识工作,严格控制不良品,确定质量问题、跟踪验证质量问题的解决情况 1、模具清理 叶片脱模后,用刀具清理模具上沾的真空膜以及残留的胶,或用吸胶毡擦拭模具上的粉层,擦拭干净后会用洁膜剂清理模具(通常只是边缘)。 2、脱模剂 模具清理好后,涂一层脱模剂,其固化需要等待一段时间方可铺层。脱模剂的作用在于在模具表面形成一个致密层,使得模具更加容易和叶片分离,达到脱模的效果。 3、部件 整只叶片一般可分为蒙皮、主梁、翻边角、叶跟、粘接角等各个部件,其中主梁、翻边角、叶跟、粘接角等用专用模具进行制作。等将各个部件制好后,在主模具上进行胶接组装在一起,合模后加压固化后制成一整只叶片。 4、主梁 主梁是在单独的模具上成型的,铺放主梁时需要工装对其进行精确定位,并保证经过打磨处理及表面清洁。主梁在切割车间转运到蒙皮车间后需要人工脱模,然后要剥离脱模后残余的一些附着物。最后用布擦拭表面。 5、腹板 PVC泡沫有较高的剪切模量,组成的结构有良好的刚度特性,主要增加截面刚度。上下两层纤维布,中间是泡沫板形成夹芯结构,铺放时需要保证各块PVC板材之间连接紧密。 6、玻璃纤维铺层制作 首先铺脱模布,然后是覆盖整个模具的大布,叶根区域铺设错层,主梁的错层与叶根错层镶嵌。主梁下面需要铺设连续毡,以便导流。主梁通过工装定位后,两旁的轻木和泡沫的位置就有了基准,芯材的位置正确之后,才能保证前缘的单向布铺设正确。此过程需要注意铺放位置正确,搭接尺寸足够。另外还需注意(抽真空时也要留意),叶根增强铺层有几十层,是最容易产生对结构强度影响比较大的褶皱的地方。 7、真空材料 纤维布铺设完成后,需要依次铺设脱模布、带孔隔离膜、导流网、导流管和螺旋管、溢流管、一层真空、吸胶毡、二层真空。脱模布和隔离膜主要起真空灌注工艺结束后更好地去除真空辅料的作用。导流网能更好地排除真空体系中残留的空气,并且能够使树脂均匀地渗透到所生产产品各部位,对灌注的效果和速度都有较大影响。在导流网上方布置有导流管,导流管通过进胶盘连通进胶管;在远离且低于导流管的位置有流管,流管连接抽气管,抽气管连接真空泵和压力表。在以上材料的上方盖至少一层真空袋。打两层真空袋是为了确保抽真空的效果。一层真空上方可放吸胶毡以加快抽真空。真空袋把整个产品密封起来,使得整个系统处于负压状态,以便达到真空灌注的工艺要求。 8、粘接角工装

风电叶片实习总结中材(工艺制造质量)工作总结DOC

实习总结 漫长的实习期已经过去了,这些天来我感受颇多。从一进厂的陌生,到后来对公司上下组织机构和生产制造流程的逐步熟悉,适应这个新环境也经历了并不长的一段时间。作为新进员工,对企业也有了总体认识。从大的方面来看,锡林郭勒风电叶片有限公司处于中材集团的第五层的组织架构,即从上到下依次为中材集团有限公司、中材股份有限公司、中材科技股份有限公司、中材科技风电叶片股份有限公司、和我们所处的中材科技(锡林郭勒)风电叶片股份有限公司。从小的方面来说,我们公司是中材科技风电叶片股份有限公司七个产业基地之一,即北京康庄、北京八达岭、甘肃酒泉、吉林白城、云南大理、江苏阜宁和内蒙锡林。而我公司在其中的生产规模相对较小,生产型号为1.5MW长度为37.5m 和40.3m的两种叶片,在叶片长度区间中属中等,其主要采用行业内传统的复合材料手糊工艺制造。 此次被安排在蒙皮工段合模班进行实习(班组成员共11人,包括我和XXX 在内),班长XXX。从未做过重体力劳动的我,感触最深的是24小时满身的疲惫与伤痛,每一天周而复始,令我的身心都受到了煎熬。每个工作日要合两个模,为了赶进度工作中几乎没有休息的空挡,只有在吃午饭的时候才得到些许放松。时间是紧迫的,吃完饭又马上赶回来继续工作。虽说体能已经处于透支状态,但操作的同时内心明白,只有不断坚持打起精神认认真真做好每一道工序,才能够理解工艺理论和熟悉操作规程。每每遇到不懂的地方,我就“偷个懒”向班里的同事请教,再不清楚就问一旁的质检员,实践中与操作规程文件相比对,不断进行摸索依照这些天的工作重心,我做出了下面的归纳和小结。

一、工艺流程及实际操作中注意事项 一、清理蒙皮 1.撕真空膜 分别在上模和下模用壁纸刀从叶尖处将真空膜割破,沿着模具边缘向叶根方向剥开,将真空膜剥离模具,拉至叶根模具下。 注意事项:割膜时,千万注意勿将真空管和U型管割破,叶根处的膜尾部不急于割掉,平铺于地下裁剪好大小适当的一块,以备后续清理蒙皮其他材料时当做垃圾包装袋使用。 2.清理Z形导流网 将其由叶尖至叶根逐步取下,小心收好,以备上模导胶管接口时使用。 3.摘除下模主胶板护板 用脚蹬踏板边使其脱离模具,如粘结牢固,必要时可用钢管以适当力量击打,至分离后搬开。 注意事项:(1)若击打主胶板,需小心钢管反弹伤及自身,也不要用力过猛以防将主胶板击坏(2)将主胶板小心放置在模具下的板架上,切勿随意扔在地上。 4.撕掉下层导流网织物及多孔膜 首先,将叶尖处导流网用壁纸刀割开,用力将其向上拉,使织物布面与脱模布分离,直至撕到叶根方可。之后,将导流网织物折断叠放由叶根拖至事先铺放

风力发电机组维护检修流程及工艺要求

风力发电机组维护检修流程及工艺要求维护检修时应对风机各部件按照维护手册和维护计划逐项详细检查,特别是叶片、轮毂、导流罩、主轴、齿轮箱、集电环(及传动轴)、联轴器、发电机、空气和机械制动系统、传感器、偏航系统、控制部分、电气回路、塔筒、监控系统及配套设备检查等。 控制部分 概述控制计算机、变频器和变桨控制器通过接口彼此联系。每个组件都带有自己的监视功能。 控制计算机位于塔顶(机舱内)的机舱控制柜内,它通过玻璃光纤数据传输 电缆与塔基内的显示屏相连。控制计算机连续不断的发出转矩设定给变频器控制计算机,发出叶片角度设定值给同步控制器,同步控制器驱动在轮毂中的变桨控制电机。出现内部故障时,控制计算机可以通过所谓的看门狗电路中断安全链。 刹车通过刹车瓦的磨损和刹车是否完全松开来监视刹车情况。控制计 算机和变桨控制装置之间的通讯通过不同的系统功变频器系统由几个控制柜组成,位于塔基。变频器系统配置了自己的计算机控制系统。变频器能自己关闭,它能给信号给控制计算机使变桨控制机构立即开始工作。在同步控制器中,变桨控制自身监视只对故障起作用,象下列故障:叶片和叶片角度偏差等。它能够通过始终联结的电缆请求控制计算机快速停机。 控制面板基本功能 -按C T R L激活显示灯(屏幕节电功能)。 -连续按两次任何按键可以激活控制面板。 -某些功能的激活需要同时按两个键。如同时按下C T R L或S HI FT 键可以激活想要的功能。功能键 EN T ER用来确定通过数字键盘输入的参数值和某些菜单的确认ST OPWEC停机:风机正常停机。RE S E T复位和执行自动运行。 ST AR T快速启动。 F1指示选择菜单的位置 F2指示有关联的其他菜单 F3对按键0-9向前或向后转换数字或字母。按下F3后,当按键1 时将显示字母A,再次按 键1将显示字母B,第3次将显示

风电叶片质检工序步骤

风电叶片质检工序步骤公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

风电叶片质检工序步骤 质检员:做好工序检验,及时纠正工序差错,保证过程质量,减少返工、返修浪费;负责调查质量检验技术现状;参与质量分析、编制质量控制计划,设计质量控制卡,确定质量控制点;负责确认质量事故现象,参与调查质量事故,分析质量事故原因,编制质量事故报告;负责产品质量状态标识工作,严格控制不良品,确定质量问题、跟踪验证质量问题的解决情况 1、模具清理 叶片脱模后,用刀具清理模具上沾的真空膜以及残留的胶,或用吸胶毡擦拭模具上的粉层,擦拭干净后会用洁膜剂清理模具(通常只是边缘)。 2、脱模剂 模具清理好后,涂一层脱模剂,其固化需要等待一段时间方可铺层。脱模剂的作用在于在模具表面形成一个致密层,使得模具更加容易和叶片分离,达到脱模的效果。 3、部件 整只叶片一般可分为蒙皮、主梁、翻边角、叶跟、粘接角等各个部件,其中主梁、翻边角、叶跟、粘接角等用专用模具进行制作。等将各个部件制好后,在主模具上进行胶接组装在一起,合模后加压固化后制成一整只叶片。 4、主梁 主梁是在单独的模具上成型的,铺放主梁时需要工装对其进行精确定位,并保证经过打磨处理及表面清洁。主梁在切割车间转运到蒙皮车间后需要人工脱模,然后要剥离脱模后残余的一些附着物。最后用布擦拭表面。 5、腹板 PVC泡沫有较高的剪切模量,组成的结构有良好的刚度特性,主要增加截面刚度。上下两层纤维布,中间是泡沫板形成夹芯结构,铺放时需要保证各块PVC 板材之间连接紧密。 6、玻璃纤维铺层制作 首先铺脱模布,然后是覆盖整个模具的大布,叶根区域铺设错层,主梁的错层与叶根错层镶嵌。主梁下面需要铺设连续毡,以便导流。主梁通过工装定位后,两旁的轻木和泡沫的位置就有了基准,芯材的位置正确之后,才能保证前缘的单向布铺设正确。此过程需要注意铺放位置正确,搭接尺寸足够。另外还需注意(抽真空时也要留意),叶根增强铺层有几十层,是最容易产生对结构强度影响比较大的褶皱的地方。 7、真空材料 纤维布铺设完成后,需要依次铺设脱模布、带孔隔离膜、导流网、导流管和螺旋管、溢流管、一层真空、吸胶毡、二层真空。脱模布和隔离膜主要起真空灌注工艺结束后更好地去除真空辅料的作用。导流网能更好地排除真空体系中残留的空气,并且能够使树脂均匀地渗透到所生产产品各部位,对灌注的效果和速度都有较大影响。在导流网上方布置有导流管,导流管通过进胶盘连通进胶管;在远离且低于导流管的位置有流管,流管连接抽气管,抽气管连接真空泵和压力表。在以上材料的上方盖至少一层真空袋。打两层真空袋是为了确保抽真空的效果。一层真空上方可放吸胶毡以加快抽真空。真空袋把整个产品密封起来,使得整个系统处于负压状态,以便达到真空灌注的工艺要求。

风力发电原理及风力发电的工艺流程

风力发原理及风力发电的工艺流程 发电风力发电机最初出现在十九世纪末。自二十世纪八十年代起,这项技术不断发展并日渐成熟,适合工业应用。近二三十年,典型的风力发电机的风轮直径不断增大,而额定功率也不断提升。 在二十一世纪 00 年代初,风力发电机最具经济效益的额定输出功率范围在 600 千瓦至 750 千瓦之间,而风轮直径则在 40 米至 47 米之间。当时所有制造商都有生产这类风力发电机。新一代的兆瓦级风力发电机是以这类机种作为基础发展出来的。

二零零七年初,有一些制造商开始生产额 定功率为几兆瓦而风轮直径达到约 90 米的风力发电机(例如 Vestas V90 3.0 兆瓦风电机, Nordex N90 2.5 兆瓦风电机等等),甚至有些直径达 100 米 ( 如 GE 3.6 兆瓦风电机 ) 。这些大型风力发电 机主要市场是欧洲。在欧洲,适合风电的地段日渐减少,因此有逼切性安装发电能力尽量高的风力发电机。 另一类更大型的为海上应用而设计的风力 发电机,已经完成设计并制成原型机。例如 RE Power 公司设计的风力发电机风轮直径达 126 米,功率达 5 兆瓦。 1) 风的功率 风的能量指的是风的动能。特定质量的空 气的动能可以用下列公式计算。 能量 = 1/2 X 质量 X ( 速度 )^2 吹过特定面积的风的的功率可以用下列公 式计算。 功率 = 1/2 X 空气密度 X 面积 X ( 速度 )^3 其中, 功率单位为瓦特; 空气密度单位为千克 / 立方米;

面积指气流横截面积,单位为平方米; 速度单位为米 / 秒。 在海平面高度和摄氏 15 度的条件下,乾空 气密度为 1.225 千克 / 立方米。空气密度随气压 和温度而变。随著高度的升高,空气密度也会 下降。 於上述公式中可以看出,风的功率与速度 的三次方〔立方〕成正比,并与风轮扫掠面积 成正比。不过实际上,风轮只能提取风的能量 中的一部分,而非全部。 2) 风力发电机的工作原理 现代风力发电机采用空气动力学原理,就 像飞机的机翼一样。风并非 " 推 " 动风轮叶片,而是吹过叶片形成叶片正反面的压差,这种 压差会产生升力,令风轮旋转并不断横切风流。 风力发电机的风轮并不能提取风的所有功 率。根据 Betz 定律,理论上风电机能够提取的 最大功率,是风的功率的 59.6% 。大多数风电机 只能提取风的功率的 40% 或者更少。 风力发电机主要包含三部分∶风轮、机舱 和塔杆。大型与电网接驳的风力发电机的最常

风电叶片

对风电叶片服役之后表面状态的调查以及对原厂涂装的反思 朱平 3M中国有限公司, 北京,100176 摘要:截止2011年底,我国累计安装风电机组45894台。“十二五”期间,我国规划风电新增装机70000 MW以上,以单机功率1.5MW估算,装机量不低于4.6万台。五年之后我国风机总量将会达到10万台左右,运转的叶片数目将达到30万支左右。如何确保这些风机安全经济运行是我国风电行业面临的巨大挑战。风叶是风机的吸能部件,风叶的健康高效运转是风机安全经济运行的前提,而风叶服役之后问题最先会出现在表面涂层。本文介绍了风电叶片在我国典型风场服役之后,表面涂层出现的若干问题,并由此反思叶片在制造阶段的涂料选择以及涂装工艺。最后提出若干建议,在叶片制造阶段选用合适的高性能涂料以并提高涂装工作质量,从源头做起为叶片的安全经济运行夯实基础。 关键词:风电叶片;服役之后;表面状态;涂装 Field investigation into surface conditions of wind blades in several typical wind farms and reconsideration about the coating specification In China, the total installation of wind turbine generator (WTG) reached 45894 sets with the whole capacity of 62364.2 Mw till the end of 2011. The schemed installation would be no less than 70000 MW according to China’s 12th five year plan. Given the capacity of 1.5 MW for each new WTG, the number would be more than 46000 sets. That means the total WTG installation will exceed 100 thousand after 5 years. There will be 300 thousand plus wind blades operating across China and offering clean energy to China society. It is a big challenge to maintain those WTGs operating smoothly and economically. Wind blades absorb energy for the WTG, its effective and efficient running is the prerequisite for the economy and safety of WTG. Deterioration always occurs on the blade surface first. This paper introduces certain problems about the surface of wind blades in several typical wind farms. Those problems enable us to rethink and reconsider about the wind blade coating products and coating specification during the blade OEM stage. We should select suitable high-quality coating products and optimize coating process, so as to build a solid basic for the safe and economical operation of wind blades. The wind farm owner, wind equipment

风电厂生产工艺流程

风电厂生产工艺流程-标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

风力发电机生产工艺流程 风轮机 风力发电厂 一、定义 风力发电机主要包括水平轴式风力发电机和垂直轴式风力发电机等。其中,水平轴式风力发电机是目前技术最成熟、生产量最多的一种形式。 二、结构

1、风力发电机组构成:风力发电机组由风轮、传动系统、偏航系统、 液压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架、变频器 和基础等组成。 2、输变电设备构成:箱式变压器、集电(架空)线路、高压配电装置、 主变构成。 三、生产流程及主要系统 生产流程 风轮将风能转换为机械能,机组通过风力推动叶轮旋转,再通过传动系 统增速来达到发电机的转速后来驱动发电机发电,有效的将风能转化成 电能;整个机舱由高大的塔架举起,由于风向经常变化,为了有效地利 用风能,还安装有迎风装置,它根据风向传感器测得的风向信号,由控 制器控制偏航电机,驱动与塔架上大齿轮啮合的小齿轮转动,使机舱始 终对风;并且通过变频器与箱式变压器相连,及并网发电。发电后电能 通过集电线路、高压配电装置汇集到主变低压侧,经过主变升压后并入 电网。 主要系统 控制系统 监控系统(SCADA):监控系统实现对全风场风机状况的监视与启、 停操作,它包括大型监控 软件及完善的通讯网络。 主控系统:主控系统是风机控制系统的主体,它实现自动启动、自动 调向、自动调速、自动并 网、自动解列、故障自动停机、自动电缆解绕及自动记录与监控等重 要控制、保护功能。它对 外的三个主要接口系统就是监控系统、变桨控制系统以及变频系统 (变频器),它与监控系统 接口完成风机实时数据及统计数据的交换,与变桨控制系统接口完成 对叶片的控制,实现最大 风能捕获以及恒速运行,与变频系统(变频器)接口实现对有功功率 以及无功功率的自动调节。 变桨控制系统:与主控系统配合,通过对叶片节距角的控制,实现最 大风能捕获以及恒速运行, 提高了风力发电机组的运行灵活性。目前来看,变桨控制系统的叶片 驱动有液压和电气两种方

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