【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风力机叶片防除冰，尤其涉及一种分区复合除冰的风力机叶片及分区气热除冰方法。
技术介绍
1、当大型风力发电机组架设在高海拔山区时，受到当地气候条件的影响，风力机叶片特别容易在低温凝冻天气时形成表面覆冰，而覆冰的存在会改变叶片上表面气流在前缘附近发生分离、涡旋，会风力机出现失速现象，扰乱风力机叶片表面流场分布以及压力分布，使功率系数下降，导致风力发电机组的发电功率大幅度降低，甚至还会造成风力机停车，给电场产生严重的经济损失。
2、目前，水平轴大型风力机叶片的防除冰主要停留在除冰阶段，除冰技术包括人工除冰、电热除冰、气热除冰、超声波除冰等方式。但是这些传统方法方式单一，系统简单，能源消耗量巨大。结冰天气反复出现，除冰就会反复进行，也往往会大量损失风力机发电能源，导致风力机除冰成本居高不下。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提供一种分区复合除冰的风力机叶片及分区气热除冰方法，针对水平轴风力机叶片前缘与尾结冰量不同，采取不同除冰方法、不同能量除冰技术进行叶片除冰，大大提高除冰效率，节约成本，使得水平轴风力机采用复合除冰手段除冰经济性更好，实用性更强。
2、一种分区复合除冰的风力机叶片，包括设置在叶片腔体内的风力机叶片加固梁，风力机叶片加固梁的两侧分别为前缘叶片和尾缘叶片，风力机叶片加固梁与前缘叶片外层间构成前缘加热腔，风力机叶片加固梁与尾缘叶片外层间构成尾缘加热腔，前缘加热腔和尾缘加热腔内设置有加热装置，前缘加热腔的叶片内表面涂有多孔
3、所述风力机叶片还包括设置在风力机叶片上的结冰检测设备。
4、所述多孔吸热介质保温涂层的制作方法为：
5、步骤一：以100g秸秆为原料，经酸化水解，然后经800℃高温碳化制成秸秆炭粉体；
6、步骤二：将秸秆炭粉体按照2mol·l-1的浓度分散于强酸溶液中，加热至30～50℃，并在在该温度下以200～300rpm搅拌1～2h，制成收集改性后的滤饼；之后通过抽滤的方式收集改性后的滤饼，用去离子水反复洗涤、抽滤4～6次以移除多余的酸，制成秸秆炭滤饼；最后，将秸秆炭滤饼转移至90～110℃真空烘箱中干燥6～8h；得到多孔吸热秸秆碳介质层块；
7、步骤三：取100ml正十四烷加热至40℃，加入上述制备的多孔秸秆炭介质层块，静置6h使其充分混合之后转移至真空烘箱反复排气3次；将吸附正十四烷后的多孔秸秆炭成块从真空烘箱中取出，利用无纺布去除多孔秸秆炭成块外部多余的正十四烷，最终可得到填充相变材料的多孔介质保温层块；
8、步骤四：将上述制备的多孔介质保温层块破碎成多孔介质保温颗粒，然后分散在粘度为800-1200mpa·s的聚氨酯溶液中，最后通过刮涂的方式涂覆在前缘叶片的叶片内表面，室温下干燥24小时，制成风力机叶片内层多孔吸热介质保温涂层。
9、最终涂覆在前缘加热腔的叶片内表面所述多孔吸热介质保温涂层包括叶片内部前缘保温层和叶片内部前缘吸热物质，其中叶片内部前缘吸热物质即为正十四烷，叶片内部前缘保温层在叶片内部前缘吸热物质外侧，防止热量散失。
10、所述加热装置为热风机和与其连接的气热空气输送管道。
11、所述气热空气输送管道一端与叶片根部的热风机相连，另一端延伸到叶尖处。
12、所述气热空气输送管道上开设有气孔。
13、所述气热泵可发射2000w/m2热流密度的热气。
14、所述前缘叶片的外层和尾缘叶片的外层的材质均为玻璃钢。
15、上述的分区复合除冰的风力机叶片的分区气热除冰方法，具体如下：
16、当大型风力发电机组遇到低温冰冻天气时，环境温度会快速降低，空气中的水蒸气会在叶片表面凝结成明冰、霜冰或混合冰，当结冰检测设备检测到已达到除冰临界条件时，根据前缘叶片外层结冰情况和尾缘叶片外层的结冰情况，分别或同时启动前缘加热腔和尾缘加热腔内的加热装置，实现除冰功能。
17、本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供一种分区复合除冰的风力机叶片及分区气热除冰方法，根据结冰量主次分布区域，采用不同热功率控制进行气热与吸热保温涂层复合作用下除冰，该方法能够在风力机不停机的情况下实现叶片的防除冰，可以大幅度的提高风力机的发电效率，有效降低防除冰成本。
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1.一种分区复合除冰的风力机叶片，其特征在于：包括设置在叶片腔体内的风力机叶片加固梁，风力机叶片加固梁的两侧分别为前缘叶片和尾缘叶片，风力机叶片加固梁与前缘叶片外层间构成前缘加热腔，风力机叶片加固梁与尾缘叶片外层间构成尾缘加热腔，前缘加热腔和尾缘加热腔内设置有加热装置，前缘加热腔的叶片内表面涂有多孔吸热介质保温涂层；
2.根据权利要求1所述的一种分区复合除冰的风力机叶片，其特征在于：所述多孔吸热介质保温涂层的制作方法为：
3.根据权利要2所述的一种分区复合除冰的风力机叶片，其特征在于：最终涂覆在前缘加热腔的叶片内表面所述多孔吸热介质保温涂层包括叶片内部前缘保温层和叶片内部前缘吸热物质，其中叶片内部前缘吸热物质即为正十四烷，叶片内部前缘保温层在叶片内部前缘吸热物质外侧，防止热量散失。
4.根据权利要求1所述的一种分区复合除冰的风力机叶片，其特征在于：所述加热装置为热风机和与其连接的气热空气输送管道。
5.根据权利要求4所述的一种分区复合除冰的风力机叶片，其特征在于：所述气热空气输送管道一端与叶片根部的热风机相连，另一端延伸到叶尖处。<...
【技术特征摘要】
1.一种分区复合除冰的风力机叶片，其特征在于：包括设置在叶片腔体内的风力机叶片加固梁，风力机叶片加固梁的两侧分别为前缘叶片和尾缘叶片，风力机叶片加固梁与前缘叶片外层间构成前缘加热腔，风力机叶片加固梁与尾缘叶片外层间构成尾缘加热腔，前缘加热腔和尾缘加热腔内设置有加热装置，前缘加热腔的叶片内表面涂有多孔吸热介质保温涂层；
2.根据权利要求1所述的一种分区复合除冰的风力机叶片，其特征在于：所述多孔吸热介质保温涂层的制作方法为：
3.根据权利要2所述的一种分区复合除冰的风力机叶片，其特征在于：最终涂覆在前缘加热腔的叶片内表面所述多孔吸热介质保温涂层包括叶片内部前缘保温层和叶片内部前缘吸热物质，其中叶片内部前缘吸热物质即为正十四烷，叶片内部前缘保温层在叶片内部前缘吸热物质外侧，防止热量散失。
4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：王传玺，耿杰，文军，谭光道，徐超，孟秀俊，蔡春辉，汪德军，胡辉，付荣方，周世银，詹彪，朱玉瑞，林伟荣，冯放，李岩，
申请(专利权)人：华能威宁风力发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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