葉片前緣保護(hù)對于機(jī)組性能的影響研究

　　長時間運(yùn)行后的風(fēng)機(jī)葉片，前緣會出現(xiàn)不同形式的損壞失效。這將大大影響機(jī)組的可靠運(yùn)行和正常發(fā)電，同時葉片前緣損傷失效，會使機(jī)組的發(fā)電效率下降。
　　本文以上海長知實(shí)業(yè)有限公司大量葉片維修案例為背景，從葉片前緣失效保護(hù)角度出發(fā)，探究前緣損傷保護(hù)機(jī)理和前緣保護(hù)技術(shù)，旨在通過對葉片前緣損傷進(jìn)行有效處理后，達(dá)到如下目的：其一、使葉片前緣恢復(fù)到出廠狀態(tài)或優(yōu)于出廠狀態(tài)，大大延長葉片運(yùn)行壽命，提高機(jī)組運(yùn)行可靠性；其二、局部改善葉片的氣動特性，從而提高發(fā)電效率。
　　關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī)葉片、可靠性、發(fā)電效率、前緣保護(hù)、維修
　　一、葉片前緣損傷特征分析
　　一般風(fēng)機(jī)葉片的質(zhì)保期在3-5年，通過對目前國內(nèi)各大風(fēng)場的機(jī)組運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在接近質(zhì)保期時間段，50%左右的風(fēng)機(jī)葉片普遍存在前緣損傷、保護(hù)膠衣脫落、開裂等現(xiàn)象。這對機(jī)組的正常運(yùn)行帶來很大影響，發(fā)電效率普遍下降。
　　1．葉片前緣損傷機(jī)理
葉片前緣是葉片在轉(zhuǎn)動時受風(fēng)阻力最大的部位，特別是在葉尖附近線速度很大，因此前緣部位受到外界的損傷也最大。以40米的葉片為例，葉尖的線速度達(dá)到約80m/s，也就是290km/h，對于更長的葉片，葉尖的線速度將會更大。葉尖部位的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，給葉片前緣到來了很大的壓力。在葉片設(shè)計、制造都正常的情況下，葉片前緣是葉片最易損壞的部位，前緣靠近葉尖的部分，通常為距葉尖0-5米，損壞異常明顯。
上海長知自2010年開始，就已經(jīng)為客戶提供葉片前緣檢修、保護(hù)服務(wù)，2012年，累計共處理過的前緣損傷葉片834片，占到總維修葉片量48%比例。在上海長知所有維修葉片中，前緣保護(hù)占到的比例最大。由此可見，葉片前緣損傷發(fā)生的幾率和對機(jī)組正常運(yùn)行的影響有多大。
　　2．前緣損傷失效過程分析
任何事物的發(fā)展都要經(jīng)歷一個過程的演變，葉片前緣損傷失效也同樣經(jīng)歷一個時間段和失效狀態(tài)的演變。一般來講，葉片前緣腐蝕大致經(jīng)歷以下幾個過程：膠衣沙眼-→膠衣脫落-→玻纖破損-→合模膠脫落-→葉片開裂。
本文為更清楚地展現(xiàn)葉片前緣的損傷失效過程，我們選取了上海長知在2012年實(shí)施的幾個風(fēng)場葉片前緣損傷項目案例圖片加以說明，下圖1為葉片前緣損傷過程示意圖：
 

圖1 葉片前緣損傷演變過程

　　上海長知在對上述風(fēng)場葉片前緣進(jìn)行處理過程中，通過和客戶的溝通交流、見證發(fā)現(xiàn)，葉片前緣的破損致使上述風(fēng)機(jī)效率減低，由于失速效應(yīng)，風(fēng)機(jī)不能滿發(fā)，發(fā)電量受到嚴(yán)重影響。
通過上海長知公司前緣保護(hù)技術(shù)處理后，葉片前緣不僅恢復(fù)到出廠狀態(tài)，而且優(yōu)于出廠狀態(tài)。更重要的是，通過第三方公司、業(yè)主和上海長知的跟蹤統(tǒng)計，維修后的風(fēng)機(jī)發(fā)電效率都有不同程度的提高。