頭條聚焦產(chǎn)業(yè)政策企業(yè)動態(tài) 協(xié)會消息風(fēng)電財(cái)經(jīng) 海外風(fēng)電陸上風(fēng)電海上風(fēng)電分散式風(fēng)電風(fēng)電運(yùn)維其他消息活動動態(tài) 本站動態(tài)

CWPC2020：明陽智慧能源張亞濤——《玻纖拉擠技術(shù)在風(fēng)電葉片中的創(chuàng)新研發(fā)及應(yīng)用》

2020-08-08 來源：東方風(fēng)力發(fā)電網(wǎng) 瀏覽數(shù)：2658

2020年8月6日，第六屆中國國際風(fēng)電復(fù)合材料高峰論壇于浙江省桐鄉(xiāng)市振石大酒店召開，本屆高峰論壇的主題為“提質(zhì)增效，海陸并舉，迎戰(zhàn)平價(jià) ”。主旨發(fā)言中，明陽智慧能源集團(tuán)股份公司葉片工藝總工程師張亞濤做了題為《玻纖拉擠技術(shù)在風(fēng)電葉片中的創(chuàng)新研發(fā)及應(yīng)用》的演講。

　　2020年8月6日，第六屆中國國際風(fēng)電復(fù)合材料高峰論壇于浙江省桐鄉(xiāng)市振石大酒店召開，本屆高峰論壇的主題為“提質(zhì)增效，海陸并舉，迎戰(zhàn)平價(jià) ”。

　　主旨發(fā)言中，明陽智慧能源集團(tuán)股份公司葉片工藝總工程師張亞濤做了題為《玻纖拉擠技術(shù)在風(fēng)電葉片中的創(chuàng)新研發(fā)及應(yīng)用》的演講。以下為發(fā)言實(shí)錄：

張亞濤↑

　　各位領(lǐng)導(dǎo)，專家、嘉賓，大家下午好，主要分享我們在玻纖拉擠做的工作。題目是《玻纖拉擠技術(shù)在風(fēng)電葉片中的創(chuàng)新研發(fā)和應(yīng)用》，主要分五個(gè)方面。

　　第一，背景。風(fēng)電行業(yè)競價(jià)時(shí)代的來臨，平價(jià)項(xiàng)目的推進(jìn)，風(fēng)電成本壓力巨大。

　　葉片發(fā)展的趨勢，海上風(fēng)力資源的開發(fā)和陸上超低風(fēng)資源的開發(fā)，主要是基于國外LM107m的葉片以及國內(nèi)東氣91m葉片，葉片的大型化是趨勢，而且葉片也越做越大。于是材料需要越多，重量也越大，可能會造成沉重的負(fù)荷，也會導(dǎo)致機(jī)組成本居高不下。輕量化、高強(qiáng)度和低成本成為了葉片發(fā)展的方向。

　　碳纖維成本高，供應(yīng)鏈緊張進(jìn)一步限定了批量化的應(yīng)用。對比之后玻纖的成本非常有優(yōu)勢。

　　關(guān)于拉擠，灌注的模量和拉擠模量對比，玻纖拉擠可以提高玻纖體含量，隨著玻纖體含量的提升，模量強(qiáng)度的指標(biāo)也有提升，玻纖本身具備成本的優(yōu)勢。

　　關(guān)于拉擠板的優(yōu)點(diǎn)，主要是六個(gè)方面，1、生產(chǎn)過程可實(shí)現(xiàn)自動化控制。2、質(zhì)量穩(wěn)定性好，可靠性高。3、機(jī)械性能好，纖維含量更高，模具和強(qiáng)度更高。4、利用率高。5、標(biāo)準(zhǔn)化模塊化，設(shè)計(jì)更加靈活方便。6、Tg值高，可以耐受更嚴(yán)酷的高溫工作環(huán)境。

　　基于拉擠技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，我們對明陽7Xm葉片預(yù)研測算，用了技術(shù)之后，重量可以降低12.06%，總成本可以降低10.47%，這也結(jié)合了葉片設(shè)計(jì)創(chuàng)新的技術(shù)。

　　第二部分，板材的選型。

　　板材是樹脂和纖維之間的原材料，拉擠樹脂價(jià)格是30多塊錢一公斤，玻纖十幾塊錢，玻纖用得越多，成本越低，這里有對比圖，隨著纖維體含量的增加，成本是下降的?？梢栽谇€上選擇最優(yōu)的，綜合性價(jià)比最優(yōu)的板材類型，包括樹脂和纖維不同類型，包括板材的規(guī)格形狀。

　?。≒PT圖示）材料研發(fā)流程，材料設(shè)計(jì)包括了樹脂纖維，我們希望選擇比較好的材料，定完之后進(jìn)行打樣，包括了三方機(jī)構(gòu)的確認(rèn)。工藝實(shí)驗(yàn)方面，和板材的性能測試不沖突，主要是對工藝設(shè)計(jì)的參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)和驗(yàn)證。

　　材料選型方面，我們在紗線選類型的時(shí)候有很多紗線，有H玻纖，S玻纖等，樹脂的數(shù)量不太理想，最終測出拉壓彎剪，一共設(shè)計(jì)22項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。

　　材料測試的步驟，先是供應(yīng)商實(shí)驗(yàn)室，然后明陽實(shí)驗(yàn)室，再找第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)確認(rèn)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的可靠性，包括0度拉伸各個(gè)方面測試的工作，做大量的檢測。

　　（PPT圖示）性能對比。首先隨著纖維體含量的增加，模量也明顯地增加，65%的纖維含量是58.86，70%的纖維含量是63.4，隨著纖維含量的增加，模量是提升的。樹脂方面，同樣含量乙烯樹脂模量較環(huán)氧低。還有一種情況是，當(dāng)時(shí)對三家供應(yīng)商進(jìn)行了合作測試，從對比情況看有一定的差異，可能和加工工藝和生產(chǎn)工藝有一定關(guān)系。最終通過性能測試的對比，包括了價(jià)格的考慮，最終確定了板材的型號。

　　第二，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

　　拉擠板在葉片結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，拉擠板寬度的確定，越寬對下面的間隙越大，會帶來一系列的問題，所以會找合適的寬度，固定在一個(gè)范圍。第二拉擠板倒角的確定，我們認(rèn)為在1：80到1：150比較合適。

　?。≒PT圖示）拉擠梁帽的鋪層結(jié)構(gòu)形式，一共是兩種方案，一種是對接形式，工藝操作比較方便，可以批量化生產(chǎn)。方案二是優(yōu)點(diǎn)對于結(jié)構(gòu)的貢獻(xiàn)比較好，穩(wěn)定性和安全可靠性更高，但工藝和生產(chǎn)效率會受到一定制約。

　　第三，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

　　主要是設(shè)計(jì)了外形裁剪的設(shè)計(jì)，梁帽的位置優(yōu)化，調(diào)整纖維角度的順序等等。

　　（PPT圖示）這是原來測試的方案，從樣條到部件，一直到靜力和疲勞測試。在結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，主要是三個(gè)非線屈曲分析，確保結(jié)構(gòu)安全可靠。

　　第四，產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。

　　我們做了模具表面貼合實(shí)驗(yàn)，板和板之間，特別是區(qū)域比較大的位置。剩下得是小件工藝實(shí)驗(yàn)和中件的工藝實(shí)現(xiàn)，從小到大確定沒有問題，然后逐步地放大，放大過程中包括設(shè)計(jì)的工藝參數(shù)。工藝大大小小實(shí)驗(yàn)做了20余次。另外是產(chǎn)品模擬實(shí)驗(yàn)，我們會在真實(shí)的環(huán)境中做，包括現(xiàn)場的溫度、濕度、模具等都會做，只是縮小了，把產(chǎn)品比例縮小做，這非常必要，會發(fā)現(xiàn)潛在的風(fēng)險(xiǎn)加以改進(jìn)。

　　玻纖拉擠葉片試制。一卷一卷往上放，之后拼接，拼接完了之后，首先經(jīng)過放卷、切割、倒角、鋪放、灌注、固化等工序，然后進(jìn)行拼接，玻纖的板子準(zhǔn)備工作比較多，其他正常作業(yè)就可以了。

　　第五，產(chǎn)品驗(yàn)證。

　　按照要求做了靜力測試，包括揮舞、擺振都順利通過，還有疲勞測試，掛機(jī)葉片已吊裝完成，目前沒有受到異常問題。

　　和大家分享到這里，謝謝大家！

　　（內(nèi)容來自現(xiàn)場速記，未經(jīng)本人審核，如有不妥請聯(lián)系修改）

【延伸閱讀】

CWPC2020：荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究院高級研究員MarcoCaboni——《海上風(fēng)力渦輪機(jī)大型長葉片

CWPC2020：WINDnovation GmbH董事總經(jīng)理Dr.-Ing. Roland Stoer——《126米長大兆瓦葉

CWPC2020：北京鑒衡胡聰良——《在役葉片維修用關(guān)鍵原材料的技術(shù)要求》

CWPC2020：海德里希（廈門）施解明——《海德里希在風(fēng)能葉片生產(chǎn)和后道處理的自動化解

CWPC2020：上海辛帕閉業(yè)波——《辛帕自動化設(shè)備在風(fēng)電葉片智造中的應(yīng)用》

CWPC2020：浙江聯(lián)洋湯思偉——《高性能HPE泡沫助力風(fēng)電》