機器人替代人工為風(fēng)電葉片除冰
時間:2022-01-21 17:22:00作者:LeeZhou來源(yuán):德高(gāo)潔清潔設備
隨(suí)著我國近年來大力發展綠色(sè)可再生能(néng)源,風能得到了迅猛的發展。風電機組是把風能轉(zhuǎn)換為電能的專用設備,葉片則是風力發電機組的核心部件,而葉片翼(yì)型是決定風力發電機功率特性和載(zǎi)荷特性的根本因素,在(zài)寒冷地區(qū),風力發電機組受潮濕和低溫氣(qì)候的影響,葉片表麵覆冰(bīng)後會嚴重影響風電機組(zǔ)的發電效率及壽命。
在我(wǒ)國冬季,許(xǔ)多地區的風電葉片都難免(miǎn)會出現結冰現(xiàn)象,葉片表麵結冰會帶來(lái)很多的不利影(yǐng)響,一是會使葉輪的靜載增加,改變葉輪的動(dòng)平衡(héng),從而加速(sù)葉輪的疲勞,縮短使用壽命;二是會改變葉片表(biǎo)麵(miàn)粗糙度及氣動外形,導致葉片氣動性能下降,最終(zhōng)引起風電機組發電量的減少甚至停產,威脅電(diàn)力係統的安全穩定運(yùn)行(háng)。因(yīn)此(cǐ),風電葉片除冰對延長葉輪使用壽命及保障電力係統的安全(quán)穩定運行和對現場維護人員的人身安全都(dōu)具有重(chóng)要意(yì)義。

目(mù)前業內(nèi)對於除冰方式主要(yào)有兩種,一種是被動式除冰,另一種是主動式除(chú)冰。被動式除(chú)冰是在葉片外表麵噴塗防結冰塗料和吸熱除冰塗料,利用黑(hēi)色比其(qí)他(tā)顏色吸熱效果好來增(zēng)加葉片表麵溫度。被動式除冰的優勢在於成本相對較小,優點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、安全、環保以及可減少葉(yè)片表麵對灰塵(chén)和飛蟲的吸附,缺(quē)點是黑色的塗料在(zài)夏季會導致葉片表麵過熱從而對葉片性能造成影響。此外,無論是防結(jié)冰塗料還是吸熱塗料,隨著塗料在機組運轉過程中與空氣接觸產生的磨損,會逐漸喪失其材料性能,壽命也就1~2年。主動(dòng)式除冰主(zhǔ)要是機械除(chú)冰和熱風除冰。機械除冰就是人(rén)工借助操作(zuò)平台,效率較低且安(ān)全性較差,是目前(qián)風電行業使用最多的方法。熱(rè)風除冰需要(yào)在葉片(piàn)內腔安裝特定(dìng)的通氣管道,保證(zhèng)熱氣在葉片內部的(de)流通和循環。優點是對葉片的氣動外形不會造成影響,也不(bú)需要特(tè)殊(shū)的防雷措施,在停機時,整個葉片就可以除冰。缺點是玻璃鋼材料(liào)屬於熱的不良導體,在低溫高風速或葉片旋轉時,需要較大的熱(rè)量供應,能耗(hào)大且除冰時間(jiān)長。
為此,德高(gāo)潔提出了用機器人代(dài)替人工(gōng)對葉片表麵覆(fù)冰進行清理的方(fāng)案,並提(tí)出(chū)了解決方案。通過對德高潔自(zì)主設計的風電塔筒清洗機器人進行升(shēng)級(jí),加裝了可噴灑(sǎ)除冰劑(jì)的(de)裝(zhuāng)置,實現了既可清洗風電(diàn)塔筒外壁(bì),又可對風電葉(yè)片除冰,真正實現(xiàn)了一機多用(yòng)。
德高潔自主研發的風電葉片除冰機器人(rén)采用磁力吸附和真空吸附相結合的原理,具有一定的3D曲麵通過能力以及凸凹麵和焊縫的越障能力,可以攜帶150~200kg負載吸附於鋼結構立麵牆麵自如地爬行,可進行除鏽、清洗、噴砂、噴塗、除冰等多項作(zuò)業。機器(qì)人帶有(yǒu)安全吊(diào)索(suǒ)連接掛鉤(gōu),與安全升降鋼(gāng)索裝置連接(jiē),確保機器人(rén)不會意外脫落,安全有保障。操作者可以通過(guò)遙控器控製(zhì)爬壁機器人從而完(wán)成清洗除冰作業,實現利用人工智能機器人代替“蜘蛛人”,提高清掃效率,降(jiàng)低安(ān)全風險,給風電葉片除冰多(duō)了一條選擇之路。
在我(wǒ)國冬季,許(xǔ)多地區的風電葉片都難免(miǎn)會出現結冰現(xiàn)象,葉片表麵結冰會帶來(lái)很多的不利影(yǐng)響,一是會使葉輪的靜載增加,改變葉輪的動(dòng)平衡(héng),從而加速(sù)葉輪的疲勞,縮短使用壽命;二是會改變葉片表(biǎo)麵(miàn)粗糙度及氣動外形,導致葉片氣動性能下降,最終(zhōng)引起風電機組發電量的減少甚至停產,威脅電(diàn)力係統的安全穩定運(yùn)行(háng)。因(yīn)此(cǐ),風電葉片除冰對延長葉輪使用壽命及保障電力係統的安全(quán)穩定運行和對現場維護人員的人身安全都(dōu)具有重(chóng)要意(yì)義。

目(mù)前業內(nèi)對於除冰方式主要(yào)有兩種,一種是被動式除冰,另一種是主動式除(chú)冰。被動式除(chú)冰是在葉片外表麵噴塗防結冰塗料和吸熱除冰塗料,利用黑(hēi)色比其(qí)他(tā)顏色吸熱效果好來增(zēng)加葉片表麵溫度。被動式除冰的優勢在於成本相對較小,優點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、安全、環保以及可減少葉(yè)片表麵對灰塵(chén)和飛蟲的吸附,缺(quē)點是黑色的塗料在(zài)夏季會導致葉片表麵過熱從而對葉片性能造成影響。此外,無論是防結(jié)冰塗料還是吸熱塗料,隨著塗料在機組運轉過程中與空氣接觸產生的磨損,會逐漸喪失其材料性能,壽命也就1~2年。主動(dòng)式除冰主(zhǔ)要是機械除(chú)冰和熱風除冰。機械除冰就是人(rén)工借助操作(zuò)平台,效率較低且安(ān)全性較差,是目前(qián)風電行業使用最多的方法。熱(rè)風除冰需要(yào)在葉片(piàn)內腔安裝特定(dìng)的通氣管道,保證(zhèng)熱氣在葉片內部的(de)流通和循環。優點是對葉片的氣動外形不會造成影響,也不(bú)需要特(tè)殊(shū)的防雷措施,在停機時,整個葉片就可以除冰。缺點是玻璃鋼材料(liào)屬於熱的不良導體,在低溫高風速或葉片旋轉時,需要較大的熱(rè)量供應,能耗(hào)大且除冰時間(jiān)長。
為此,德高(gāo)潔提出了用機器人代(dài)替人工(gōng)對葉片表麵覆(fù)冰進行清理的方(fāng)案,並提(tí)出(chū)了解決方案。通過對德高潔自(zì)主設計的風電塔筒清洗機器人進行升(shēng)級(jí),加裝了可噴灑(sǎ)除冰劑(jì)的(de)裝(zhuāng)置,實現了既可清洗風電(diàn)塔筒外壁(bì),又可對風電葉(yè)片除冰,真正實現(xiàn)了一機多用(yòng)。
德高潔自主研發的風電葉片除冰機器人(rén)采用磁力吸附和真空吸附相結合的原理,具有一定的3D曲麵通過能力以及凸凹麵和焊縫的越障能力,可以攜帶150~200kg負載吸附於鋼結構立麵牆麵自如地爬行,可進行除鏽、清洗、噴砂、噴塗、除冰等多項作(zuò)業。機器(qì)人帶有(yǒu)安全吊(diào)索(suǒ)連接掛鉤(gōu),與安全升降鋼(gāng)索裝置連接(jiē),確保機器人(rén)不會意外脫落,安全有保障。操作者可以通過(guò)遙控器控製(zhì)爬壁機器人從而完(wán)成清洗除冰作業,實現利用人工智能機器人代替“蜘蛛人”,提高清掃效率,降(jiàng)低安(ān)全風險,給風電葉片除冰多(duō)了一條選擇之路。
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