[发明专利]一种用于风电叶片的除冰剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于风电叶片的除冰剂及其制备方法，该除冰剂包括超支化聚缩水甘油、月桂醇聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、五水偏硅酸钠和去离子水，将该除冰剂喷洒至风电叶片，去除风电叶片表面冰层。本发明提出的除冰剂采用环保化学成分，有机物用量较少、可降解，不会对环境造成二次污染，成本低，可大面积喷洒在风电叶片上，不会腐蚀风电叶片表面涂层。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种用于风电叶片的除冰剂及其制备方法。

背景技术

风力发电机组通常位于高山或边疆等易凝冻地区，由于这些地区常年平均温度较低，室外温度低于零度的情况较为普遍，使得风力发电机组的叶片表面极易结冰，叶片表面一旦发生结冰的情况，不仅影响叶片的气动性能降低机组发电效率，尤其在覆冰严重的区域会造成约20％～50％的发电量损失，同时还会影响叶片的使用寿命，对运行机组和人员带来不良影响。

目前常见的叶片防冰/除冰技术包括：热力除冰、机械除冰、液体除冰等。热力除冰通常有内部设置空腔通入热溶液的方式、在叶片内部布置电阻丝。叶片内部设置空腔的方式会造成风电叶片应力集中，且该方式并不能完全去除叶片的冰层；叶片内部布置电阻丝的方式工艺复杂，成本高，且电阻丝加热性能无法保障。热力除冰技术的缺点是能耗相对较高，需额外引入加热器消耗电能，降低风力发电效率。机械除冰是用力学方法把结冰层破碎，再使碎冰在叶片表面被气流冲击而滑落，或者利用叶片旋转时的离心力或叶片微震的形式去除冰层。但该方式需要在风力发电机组建成初始就固定安装在每个叶片上，使用时间较长后导致设备失灵维修困难，且长时间运行时，会有齿根折断的风险。液体除冰主要是将除冰剂喷洒至叶片表面，以使风电叶片表面的结冰点降低或改变叶片表面与冰层的附着力，但现有的除冰剂会对环境造成二次污染，腐蚀叶片表面涂层，不可大面积喷涂在叶片表面。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于风电叶片的除冰剂及其制备方法，以解决现有技术中除冰剂会腐蚀叶片表面涂层，不能够大面积喷涂在叶片表面的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种用于风电叶片的除冰剂，包括超支化聚缩水甘油、月桂醇聚氧乙烯醚、碳酸氢钠、五水偏硅酸钠和去离子水；

以质量分数计，所述超支化聚缩水甘油的含量为40～50％，月桂醇聚氧乙烯醚的含量为0.1～0.2％，碳酸氢钠的含量为3～8％，五水偏硅酸钠的含量为1～2％，去离子水的含量为39.8～55.9％。

本发明的进一步改进在于：

优选的，所述超支化聚缩水甘油由三羟甲基丙烷、缩水甘油和叔丁醇钾组成。

优选的，所述三羟甲基丙烷、缩水甘油和叔丁醇钾的摩尔比为160：1：27.8。

一种用于风电叶片的除冰剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，在均质机中依次加入超支化聚缩水甘油、月桂醇聚氧乙烯醚、碳酸氢钠和五水偏硅酸钠；

步骤2，在均质机中混合15～20min，混合温度为30～40℃，关闭均质机，获得混合溶液；

步骤3，混合溶液冷却后，获得除冰剂。

优选的，所述超支化聚缩水甘油的制备方法包括以下步骤：

(1)在恒温反应釜中添加三羟甲基丙烷，恒温反应釜的温度为60～70℃；

(2)通过注射泵向反应釜中注入叔丁醇钾，磁力搅拌1h；

(3)升高反应釜的温度至120℃，通过注射泵向反应釜中注入缩水甘油，磁力搅拌4h进行反应，获得反应产物；