一次风机严重失速原因分析及处理

针对一次风机严重失速事故频发,通过失速现象调查、风机特性测试和叶片检查,开展分析研究,确定了风机失速的原因。风机叶片磨损使风机性能曲线发生改变,并导致风机出力降低。为平衡并列运行风机的电流,不对照叶片实际角度而偏移动叶定位,使运行中的风机叶片角度偏离设计范围。采取技术措施后,风机失速得到有效避免。最后通过叶片更换和动叶规范定位彻底解决了问题。     

双接闪器叶片风电机组缩比模型雷击附着特性

风电机组叶片的雷击损害近年来频繁发生,叶片双接闪器布置是常见的风电机组雷电保护方式。针对2MW、40m双接闪器叶片风电机组,采用1.2/50μs冲击电压波形、1:100缩比比例开展缩比模型雷击附着试验,设计针对风电机组的缩比模型附着性能试验方法,研究雷电先导位置、叶片旋转角度对附着位置及接闪概率的影响。结果表明,高度较高、风机正上方的雷电先导更容易附着在叶片叶尖接闪器上,高度较低、位于风机侧方的雷电先导可能附着在叶片中部接闪器、机舱和避雷针,甚至叶片绝缘部分。风机叶片旋转角度对风机各组件的雷击附着率存在一定影响,叶片垂直向上时接闪器保护效率最高,叶片水平时保护效率最低。试验结果对理解风机雷击附着特性及其损坏具有指导意义。     

玻璃钢／复合材料风力机叶片的开发

随着风机单机容量的增大,对风机叶片的设计、制造提出了更高的要求。由于玻璃钢/复合材料具有强度高、容易成型、耐腐蚀性能好、抗震性能较高等特点,因而目前在大型兆瓦级风机叶片制造中得到了广泛应用。介绍了国内外风机叶片的发展概况,分析了玻璃钢/复合材料风机叶片的特点,并从气动设计、结构设计、工艺设计、认证规范和产业化等方面介绍了风机叶片的开发过程。     

两级动叶可调式轴流风机前后级异常叶片干涉现象的研究

针对某电厂SAF 36-25-2两级动叶可调式轴流引风机,借助Fluent研究了引风机前后级动叶片发生不同角度异常偏离时,风机性能参数的变化规律及前后两级异常叶片的相互干涉关系。研究结果表明:第二级异常叶片偏离角度Δβ2=+8°时风机整体性能要优于Δβ2=-8°时风机性能;保持Δβ2不变,随着第一级异常叶片偏离角度Δβ1从-12°增加到+12°,风机整体性能呈现先增大后减小的变化趋势,且在Δβ1=-12°时风机全压和效率在全流量范围内恶化最为明显,异常叶片对风机性能影响最大,而Δβ1=+8°时异常叶片对风机性能影响最小;第一级异常叶片对第二级叶轮性能的干涉影响随异常叶片偏离程度的增大而增强。     

大型风机的电伺服独立变桨控制系统研究

针对大型风机桨叶负荷波动和变桨控制系统对位置精确控制的特殊需求,在风机的空气动力学的基础上,理论分析并计算了桨叶的变桨距载荷,并以此为依据对伺服电机选型,基于提出的模糊自适应PID控制策略,设计了电伺服变桨控制系统的位置控制器,使其满足高性能伺服系统的精确桨叶位置和快速动态响应等性能要求。在上述研究基础上,搭建了电伺服独立变桨驱动控制系统的硬件平台。实验结果不仅验证了电伺服控制策略的正确性和有效性,而且证明了所设计的电伺服独立驱动控制系统能够实现精确定位和快速跟踪,满足大型风机变桨所需的响应速度和伺服精度。     

穆格新一代变桨伺服驱动器PITCHmasterⅡ

近日,穆格公司推出新一代PITCHmaster变桨伺服驱动器。该产品是用于电动变桨系统的新一代伺服驱动器,专门针对风机转子轮毂中的严苛运行条件而设计开发,能有效提高风机运行效率。     

风电机组叶片开裂缺陷在线监测终端研制

针对传统的风机叶片开裂缺陷检测方法无法实现风机叶片的非接触实时监测等问题,在分析风力发电机叶片开裂气动噪声信号特征的基础上,设计了一种风电机组叶片开裂缺陷智能终端,研制的智能终端包括信号传感、信号处理与传输和无线通信三个部分。测试结果表明,研制的智能终端能够实时获取风机叶片运行气动噪声和初步诊断,为风机叶片开裂缺陷的及时诊断提供了有效的检测工具。     

锅炉风机运行中常见故障的原因分析及处理措施研究

在实际的操作中,锅炉风机仍然存在较多的故障影响风机的正常运行。论文对锅炉风机的叶片磨损原因分析以及应对措施,喘振和旋转失速原因分析以及应对措施进行了分析,从折断地脚螺栓、叶片磨损角度出发研究了风机轴承振动故障原因及措施。     

双凹槽叶顶轴流风机噪声预估及叶片静力结构分析

叶顶结构型式对轴流风机性能、噪声及叶片静力特性等均有一定影响。以OB-84型带后置导叶的轴流式通风机为对象,采用Fluent数值模拟软件及Ansys有限元分析模块,通过比较开槽前后风机轴功率的变化探讨双凹槽叶顶结构的节能效果,分析了原叶顶及双凹槽叶顶下风机噪声及叶片的静力结构特性。研究表明:双凹槽叶顶下风机轴功率有所下降,设计工况下轴功率较原叶顶时下降了3.96%,可在一定程度下降低风机的能耗;双凹槽叶顶下风机噪声有较大幅度提高,设计工况下噪声较原叶顶时增长约14.88%,给风机正常运行带来不利影响;不同叶顶下叶片的静强度校核结果均满足要求,即采用双凹槽叶顶结构不会引起叶片的变形及断裂失效。     

风机基础承台底面形式的优化分析

基于风机基础具有一定的特殊性,针对风机叶片在风荷载作用下可以360°转向的特点,计算并分析了风机基础一般设计时采用的圆形、六边形、八边形、正方形4种形式,从定性和定量的角度分析了这4种基础的区别,得出圆形最优,八边形次之,六边形第三,正方形基础最差。     

基于雷电物理的风机叶片动态击距与电气几何模型

风机叶片遭受雷击现已成为风电场亟需解决的问题之一。该文将电气几何方法与雷电先导发展的物理过程相结合,提出了针对风机叶片的电气几何分析模型。通过引入风机叶片动态击距的概念及分析方法,模拟了雷电先导的发展过程,使得击距的物理意义更加清晰,并进一步推导了叶片防雷系统效率的计算方法,最后基于风机叶片长间隙下击穿实验验证了该模型的有效性。利用提出的风机叶片电气几何模型,分析了叶片角度、雷电流幅值和接闪器布置对防雷系统效率的影响,分析发现叶片越接近水平、雷电流幅值越小叶片防雷系统效率越低,增设叶片侧接闪器能够有效提高防雷系统效率。该文提出的方法拟为风机叶片的防雷设计与评估提供理论依据。     

基于纳秒脉冲反射定位的风机叶片引下线断裂故障检测方法

风机叶片防雷系统故障会严重影响风机的安全运行,多数风机叶片引下线在分支与主引下线的连接处常出现断裂故障。该文基于行波传输原理,提出了一种风机叶片引下线分支点断裂故障的检测与定位方法。首先,通过理论分析和仿真,讨论了纳秒脉冲信号在叶片引下线多分支结构中的传播过程对识别故障反射波的影响;然后,为解决故障波形中故障反射波被掩盖的问题,引入了"差异反推法",并依据故障分支结构处产生的脉冲簇的幅值发生变化这一特点,利用作差将故障反射波提取出来,通过寻找作差波形中的故障反射波来定位故障分支点;最后,对某2.5 MW真机叶片引下线可能出现的所有故障情况进行了多次实验,其结果验证了该文所提方法的有效性。该文提出的方法具有较好的适用性,可用于检测与定位不同型号风机叶片引下线的分支点断裂故障。     

雷电下转动风机叶片接闪特性模拟试验研究

风力发电机在遭受雷击时叶片一般处于转动状态,而叶片转动对其雷击接闪特性的影响尚不明确。为探究转动风机的叶片雷击接闪特性,设计了可控转速的1:30缩比2 MW风机模型与适合试验的弧面电极,采用标准负极性操作波,制作了2种类型的叶尖接闪器,开展了1 m间隙时不同转速下的大量接闪试验。试验结果表明,在1 m间隙下,无论叶尖是接闪帽还是接闪盘配置,间隙击穿电压均随着转速的提升而升高,而风机静止时击穿电压会随接闪叶片角度增大而升高。分析认为,叶片旋转会导致叶尖区域积聚的正离子浓度降低,抑制了上行先导的发展,从而提升了击穿电压。根据试验结果推断,在此工况下风机旋转会降低其引雷能力。试验结果对风机的防雷设计具有参考意义。     

动叶异向偏转对轴流风机失速的影响

采用非定常数值模拟的方法捕捉失速现象,研究失速机理,所选择的对象为动叶可调式轴流风机,模型一的动叶安装角正常,模型二存在两个偏转角度为-9°和+9°的异常叶片。通过计算可以得知:两只异常叶片改变了同流量下风机的出口静压,但未改变风机运行的稳定范围。同正常叶片的失速变化过程相同,异常叶片的风机也会沿着失速预兆的发生、发展、合流,直到最终变成完整失速团这4个步骤。+9°异常叶片吸力面顶部是失速先兆的源头,而-9°异常叶片附近的流场相对平稳。异常风机产生失速先兆时刻的湍动能峰值较正常风机低72. 7%,形成完整失速团时刻的湍动能峰值较正常风机低41%,可见,异常叶片不但使失速先兆出现的时间前移,还减少了失速团的演化周期,该结论扩展了异常叶片影响失速变化过程的理论。     

5G+无人机风电智能巡检系统设计

<正>5G+无人机风电智能巡检系统采用智能无人机、5G、人工智能、物联网、图像识别、智能导航等技术,为风机巡检提供了一种高效的解决方案,实现风机叶片和塔筒100%全自动巡检。巡检过程无需提前规划航线,叶片无需停放倒Y位置,无人机支持一键起飞,在塔筒正上方通过分析叶片和塔筒的角度自动生成航线,20分钟即可完成3条叶片的巡检任务。巡检过程无需专业飞手,无人机自主飞行,AI自动识别风机缺陷,并支持自动生成巡检报告。     

电力动态 国际

美国研制出碳纳米管增强型风机叶片：美国凯斯西储大学高分子科学和工程系博士后玛希尔．洛斯与其合作者首次制造出了碳纳米管增强聚氨酯风机叶片。与传统材料相比．该材料重量轻、强度大、耐久性好，各项指标都优于目前风机叶片制造中所采用的树脂材料。     

倾斜叶片贯流风机的降噪机理

贯流风机的叶片按一定的角度安装在叶轮上,可以从时间上平滑气流对涡舌的撞击,达到减噪的目的。本文通过对贯流式风机噪声的分析,从理论上讨论了叶片倾斜安装的贯流式风机,由于叶片倾斜所造成沿轴向的压力脉动相应差,抵消而达到减低气动噪声的效果。文中还给出了倾斜角与叶轮长度的理论最佳匹配关系。斜叶的降噪作用得到了实验证实。1前言降低贯流式风机的噪声,是各家用空调器厂家加强竞争力的重要手段。为达到上述目的,贯流式风机的叶轮从最初的等距直叶片,发展到直叶不等距。斜叶等多种形式。贯流风机的噪声,主要可分为机械噪声…     

离心风机堆焊焊条组织和耐磨性的研究

对电站锅炉离心风机常用的3种耐磨堆焊焊条进行试验研究。结果表明,在冲蚀磨损条件下,3种焊条的耐磨性有明显不同,Cr-W-V焊条的耐磨性优于Cr-Mo-Si和高铬铸铁焊条;堆焊层的耐磨性随冲蚀角度而变化是风机叶片不均匀磨损的主要原因;堆焊层硬度与耐磨性无简单对应关系,不宜作为堆焊条设计和选择的主要依据。     

基于雷电上行先导起始物理机制的风机叶片雷击概率评估模型

风机叶片雷击损伤事故严重威胁风电场正常运行,传统分析方法无法给出叶片表面任意点雷击概率,现有叶片防雷系统设计尚无成熟理论作为指导。该文基于上行先导起始物理机制,提出了风机叶片表面任意位置雷击概率计算方法,建立了风机叶片雷击概率评估模型。考虑不同叶片姿态、下行先导侧面距离、接闪器布置方式等因素,分析了1.5MW典型风机在不同工况下雷击概率分布,并与试验结果相对照,验证了模型的有效性。结果表明:接闪器保护范围随叶片角度变化而变化,呈现不对称的特点,雷电下行先导侧面距离对接闪器保护范围的影响具有方向性,叶尖接闪器的防护效果优于叶身接闪器。该评估模型可为叶片防雷系统优化设计提供理论分析工具。     

导叶数目对两级动叶可调轴流风机叶片静力结构及振动的影响

导叶数目对轴流风机的性能、叶片静力结构及振动等均有一定影响。针对某660MW机组配套的两级动叶可调轴流一次风机,借助Fluent进行流体数值模拟,研究导叶数目改变对风机性能的影响,并选出最优方案三。利用Workbench软件进行流固耦合计算得出对叶片静力结构及振动的影响。研究表明:导叶数目减少方案风机性能明显优于导叶数目增加的方案,其中方案三为改型性能最佳的方案,改型后的方案其轴功率有所增大、耗电量有所增加;方案三的叶片应力、总变形和振动与原风机基本一致,可以得出离心力对叶片静力结构和振动起决定性作用,气动力影响较小的结论;方案三叶片的工作转速远低于一阶临界转速,叶片的最大应力小于许用应力,均满足设计使用要求。