李 俊

(中國能源建設(shè)集團(tuán)湖南火電建設(shè)有限公司 湖南 長沙 410000)

引言

風(fēng)能由于其環(huán)保性、可再生的特點，成為當(dāng)今國內(nèi)外的重點研究對象，而風(fēng)輪發(fā)電機可以將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，是風(fēng)電領(lǐng)域研究的熱門科研課題。風(fēng)力發(fā)電主要是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，眾所周知，風(fēng)能是一種無污染的可再生能源，這是人們一直在追求的清潔能源。其中風(fēng)力發(fā)電中，葉片結(jié)構(gòu)具有重要意義。風(fēng)電機組的發(fā)電功率與葉片長度成正比，因此，風(fēng)電葉片的大型化成為一種趨勢。現(xiàn)代風(fēng)電機組的葉片都是由復(fù)合材料，如玻璃纖維增強復(fù)合材料(俗稱玻璃鋼)，制成的大型中空結(jié)構(gòu)體。在日常運行中，保證其清潔性具有重要意義。

一、風(fēng)力發(fā)電葉片的基本要求

葉片是風(fēng)力發(fā)電機中一項關(guān)鍵部件，其在實際應(yīng)用過程中具有可靠的質(zhì)量、優(yōu)越的性能，從而可以保障機組在實際運行過程中的穩(wěn)定性。葉片長期在惡劣的環(huán)境中應(yīng)用，這也對其性能提出更高的要求，對葉片的要求主要體現(xiàn)在以下4個方面：

(1)密度輕，抗疲勞性強，較強的力學(xué)性能，能夠在暴風(fēng)等級惡劣的條件下作業(yè)。

(2)葉片表面需要保光滑性，這能夠達(dá)到減小葉片表面阻力的作用，確保其在應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性，有效降低事故的發(fā)生概率。

(3)實際應(yīng)用期間，不得出現(xiàn)強烈的光反射、電磁波干擾、較大噪音。

(4)具有加強的耐紫外線照射、耐附屬，以及較強的雷擊性。

在風(fēng)力發(fā)電機中的葉片只有具有以上性能才能被應(yīng)用，但是需要注意的是，即使具備以上性能，風(fēng)力發(fā)電發(fā)電葉片在實際應(yīng)用期間，也會由于受各種因素影響而出現(xiàn)故障。因此，要做好相應(yīng)實時監(jiān)控預(yù)警，通過對實時監(jiān)控故障預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用，對風(fēng)力發(fā)電機葉片的運行情況進(jìn)行監(jiān)控，一旦其在運行過程中出現(xiàn)問題，要及時采取相應(yīng)的措施對問題進(jìn)行處理，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大，造成更為嚴(yán)重的影響。

二、風(fēng)電葉片類型

根據(jù)葉根連接方式不同，風(fēng)電葉片大致可以分為打孔型葉片和預(yù)埋型葉片兩種。

打孔型葉片與主機采用T形螺栓連接。這種連接方式需要在葉片成形后對其進(jìn)行鉆孔，即在葉根處鉆軸向孔和徑向孔，以便進(jìn)行T形螺栓的安裝。

預(yù)埋型葉片與主機采用預(yù)埋螺栓連接。這種連接方式需要在葉片鋪層時，將預(yù)埋螺栓套、楔形條等鋪設(shè)到葉根處，與葉片一體灌注成形。

打孔型葉片與預(yù)埋型葉片的對比如表1所示。

表1 打孔型葉片與預(yù)埋型葉片對比

三、風(fēng)力發(fā)電機組葉片塔筒清洗裝置設(shè)計

(一)葉片清洗裝置

風(fēng)電葉片是風(fēng)電機組的重要部件，加強其清洗具有重要意義。本文概述了一種風(fēng)力發(fā)電機組葉片清洗設(shè)備，工作人員可以通過移動電動滑板車將設(shè)備移動到待擦拭葉片的位置，將電動伸縮桿伸向葉片底部附近位置，通過攝像頭觀察，通過控制器調(diào)整擦拭頭，將擦拭頭從葉片底部夾在葉片上，并由液體噴頭噴洗潔劑，電動伸縮桿通過第一清潔板和第二清潔板的相對滑動上下伸縮，以適應(yīng)所述葉片的不同寬度。同時，根據(jù)壓縮彈簧的彈性特性，使兩固定板之間的距離隨葉片厚度的變化而變化，適應(yīng)不同段的不同厚度，而且，清潔棉的柔軟度能與葉片表面緊密貼合，提高擦拭的清潔度；擦拭過程中，無需工人爬塔，提高了工人的安全性，同時無需人工擦拭，提高了工作效率。

(二)塔筒清洗裝置

葉片塔筒清洗裝置的設(shè)計的主要組成部分如圖1所示，在滾架上安裝清洗裝置，通過連桿和彈簧將滾架連接，二者之間的收縮量，能夠在一定程度上將曲面部分進(jìn)行清潔。

1.滾刷；2.滾架；3.連接桿；4.彎臂連桿；5.機架連接板；6.鉸接板；7.伸縮液壓桿；8.仿形彈簧

圖1 清洗裝置結(jié)構(gòu)

塔筒重量占風(fēng)電機組總重的一半以上，其成本占總成本的15%～2O%(高度越大，比例越高)，作為風(fēng)電機組的重要組成部分。其設(shè)計須考慮整機的經(jīng)濟(jì)性能。

一種風(fēng)力發(fā)電機塔筒清洗裝置，包括塔筒，所述塔筒的外側(cè)活動安裝有清洗套環(huán)，清洗套環(huán)的頂部均勻設(shè)置有多個清洗罐，清洗罐的一側(cè)連通有清洗噴頭，清洗噴頭與塔筒相適配，所述清洗套環(huán)的底部轉(zhuǎn)動安裝有清掃環(huán)，清掃環(huán)的外側(cè)焊接有環(huán)形齒條，清掃環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有多個毛刷，毛刷與塔筒的外側(cè)接觸，清洗套環(huán)的外側(cè)焊接有驅(qū)動電機，驅(qū)動電機的輸出軸上焊接有齒輪，齒輪與環(huán)形齒條嚙合，所述清洗套環(huán)上設(shè)置有多個推桿電機，推桿電機的輸出軸上焊接有固定塊。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可快速的對塔筒的表面進(jìn)行清洗，節(jié)約了人力，提高了工作效率，且避免工作人員高空作業(yè)，減少了工作風(fēng)險與傳統(tǒng)清洗方式等相比，本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可快速的對塔筒的表面進(jìn)行清洗，節(jié)約了人力，提高了工作效率，且避免工作人員高空作業(yè)，減少了工作風(fēng)險。

四、結(jié)束語

近些年，風(fēng)力發(fā)電、水力發(fā)電、清潔能源等詞匯已經(jīng)成為了我國的熱點話題。目前，在國內(nèi)外現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電機葉片清洗技術(shù)中，普遍存在存在勞動強度高，施工周期長，安全性能不足，環(huán)境污染，施工成本高等很多問題。因此，研究一種快速、高效、可靠、環(huán)保、健康的自動清洗方式來代替人工清洗具有重要的現(xiàn)實意義。