[实用新型]风机叶片防冰除冰系统

说明书

本实用新型公开了一种风机叶片防冰除冰系统，包括气热防冰装置、膨胀管除冰装置、电加热除冰装置、层除冰装置及监测控制装置。气热防冰装置包括冷凝器、送风管道及引风管道；送风管道与冷凝器连接，用于将冷凝器的热风排气送至风机轮毂及机舱内部；引风管道设于风机轮毂处，用于将风机轮毂处的热空气引入风机叶片内部。膨胀管除冰装置包括多个布设在风机叶片上的相互并联的膨胀管。电加热除冰装置包括多个布设在风机叶片上的相互并联的电阻丝。层除冰装置包括设置在风机叶片上的疏水涂层。监测控制装置包括防冰除冰控制模块以及与防冰除冰控制模块电性连接的加速度传感器、温度传感器和光纤传感器。本系统能量利用率高，积冰去除效果理想。

技术领域

本实用新型涉及风机防冰除冰技术领域，特别是涉及一种风机叶片防冰除冰系统。

背景技术

近十年来，我国能源转型进程不断加快，风电产业取得了快速发展，我国已成为世界上规模化风电装机容量最大的国家。

随着风电运营技术的不断完善，风机的监测和运维技术也日益受到重视。尽管风机选型会根据选址地域的天气条件进行专门的设计和制造，但是，异常天气条件的频繁出现也使得暴露在自然环境中的风机受到诸多安全运行挑战。在我国，诸如湖南、湖北、贵州、广西东北部、广东北部及江西部分地区等地，由于特殊的地理气候条件，高湿低温环境下容易在风机叶片表面形成覆冰层，且不同的高湿低温环境会形成不同类型的覆冰。在内蒙、东北、新疆和甘肃等地，冬季大雪天气同样会造成风机叶片覆雪覆冰。上述情形会降低风机风轮转速并减少风能捕获效率，同时，会增加叶片运行载荷并提高控制难度。极端情况下，可能使风机运行过载而发生倒塌、叶片折断等事故，且覆冰不平衡导致的叶片旋转失衡会降低风机的使用寿命。大多数风机在遭遇叶片覆冰覆雪时会被迫停止运行，造成了风力资源的严重浪费。

为了在冬季低温天气长时持续利用风能，就需要采取相应的防冰除冰措施。目前，国内外提出的风机叶片除冰方法主要包括机械除冰、涂料除冰、超声波除冰、热能除冰和气动带除冰等。电加热防冰除冰是最可行和有效的除冰方法。然而，尽管电加热除冰具有最高的能量利用率，但是，电加热所耗能量在风机年发电量中占比较高，造成了较大的电量损耗。这就严重不利于提高风力发电度电成本，不利于提高风电在电力自由交易市场的竞价能力。

目前，针对现有风机叶片防冰融冰措施存在的问题，亟需一种高效、经济的防冰融冰方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风机叶片防冰除冰系统，以解决现有技术中存在的防冰融冰的电量损耗大的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种风机叶片防冰除冰系统，包括：

气热防冰装置，包括冷凝器、送风管道及引风管道；所述送风管道与所述冷凝器连接，用于将所述冷凝器的热风排气送至风机轮毂及机舱内部；所述引风管道设于风机轮毂处，用于将风机轮毂处的热空气引入风机叶片内部；

膨胀管除冰装置，包括多个膨胀管；多个所述膨胀管均布设在风机叶片上，且多个所述膨胀管相互并联；

电加热除冰装置，包括多个电阻丝；多个所述电阻丝均布设在风机叶片上，且多个所述电阻丝相互并联；

层除冰装置，包括疏水涂层；所述疏水涂层设置在风机叶片上；

以及，监测控制装置，包括防冰除冰控制模块以及与所述防冰除冰控制模块电性连接的加速度传感器、温度传感器和光纤传感器。

进一步地，所述送风管道内设有送风机。

进一步地，所述送风管道内设有辅助电加热装置。

进一步地，所述冷凝器连接有引风主管道；

所述引风主管道用于向所述冷凝器内引入冷空气。