核心提示:近日,株洲时代新材料科技股份有限公司首支S84海上风电叶片在射阳分公司下线。这是该公司目前生产的叶根节圆最大、预弯最大、长度最长、重量最重的叶片,也是目前国内最长的纯玻纤叶片。
近日,株洲时代新材料科技股份有限公司首支S84海上风电叶片在射阳分公司下线。这是该公司目前生产的叶根节圆最大、预弯最大、长度最长、重量最重的叶片,也是目前国内最长的纯玻纤叶片。该叶片适配于上海电气6.25MW机型风力发电机组,是针对我国海上低风速资源定制的大型海上风电叶片,适用于长江以北及广西等海域的风场。为了提高大型叶片的交付速率,同时保证海上叶片的质量可靠性,时代新材S84项目组与上海电气协同合作,开展叶根和后缘UD预制技术攻关。双方团队共同努力突破一系列技术难题,高效完成了首支S84叶片的试制。
据了解,作为大型海上叶片,除要求出色的发电性能外,还要求卓越的可靠性。S84叶片拥有出色的可靠性,这点体现在叶片开发的各个环节中。
主要体现在五个方面。一是翼型可靠性。S84叶片采用SE01钝尾缘翼型族,其特点是大厚度、钝尾缘设计,最大相对厚度达57%。气动性能优良,较一般翼型族,具有更高的失速角,设计攻角范围更大,更能适应海上大叶片市场需求。该翼型族中每个标准翼型都经过了精细的CFD仿真、风洞试验验证和批量叶片的挂机运行考验,并且该翼型族已经在大批量风场运行的过程中得到了充分的验证,充分展现了高气动效率、高气动稳定性等特点,并得到了广大业主的一致好评。
二是气动附件可靠性。上海电气风电集团对每一款气动附件的开发都采取非常审慎的态度。在每一款的VG产品设计过程中,都经历了大量CFD仿真、风洞测试和风场挂机3个阶段测试。其中,CFD仿真不仅包括商业软件雷诺平均仿真,还进行了精细大涡模拟计算,来进一步研究VG对于流动控制的效果和三维流动机理。
三是结构可靠性。S84叶片采用有限元方法进行结构设计,其中在屈曲、IFF分析上采用GL最新规范的要求,按照12个方向进行结构分析校核,计算结果表明,安全系数全部满足规范要求。
四是制造可靠性。可靠性既通过设计体现,也需要制造来保障。在S84设计过程中,基于面向制造的设计理念,使用三维铺层软件设计叶片铺层结构,对叶片中每一个铺层进行精确定位,以便生产时简化铺层操作。采用在线涂胶、大型腹板一体定位粘接工装等大型工装辅助制造,减少了人员操作对产品质量的影响,提高了制造可靠性。此外为避免合模粘接中多余流挂的胶黏剂,在后期运行中造成叶片异响和损伤,采用了腹板PS面粘接合模技术。
五是防雷可靠性。海上叶片遭遇雷击的可能性要高于陆上,而海上叶片维修的难度和成本更是远超陆上,因此海上叶片的防雷必须经过严谨的设计和测试验证。S84叶片防雷系统委托国外著名防雷设计公司设计。此前上海电气风电集团采用该防雷系统的叶片通过了IEC61400-24标准防雷测试,且获得了DNVGL认证。后续S84叶片将运往欧洲进行防雷测试。