嘉興鑫圣碳纖維板助力風(fēng)電設(shè)備性能優(yōu)化
風(fēng)電機(jī)組大型化趨勢對材料輕量化與耐久性提出更高要求。嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司開發(fā)的風(fēng)電的碳纖維板,為行業(yè)提供新的技術(shù)解決方案。在提升發(fā)電效率與降低度電成本的雙重目標(biāo)下,風(fēng)電設(shè)備材料體系持續(xù)升級。嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工藝創(chuàng)新,推動碳纖維板在風(fēng)電領(lǐng)域的規(guī)?;瘧?yīng)用進(jìn)程。01 葉片結(jié)構(gòu)強(qiáng)化應(yīng)用超長葉片對材料比剛度需求提升。嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司提供的葉片主梁碳纖維板,在滿足GL 2010標(biāo)準(zhǔn)要求的前提下,實(shí)現(xiàn)同等剛度條件下較玻璃纖維方案減重約28%。某6MW機(jī)組應(yīng)用數(shù)據(jù)顯示:葉片采用該材料后,額定風(fēng)速下年發(fā)電量增加約5.2%。
葉片抗疲勞性能同步改善。該公司開發(fā)的抗屈曲碳纖維板應(yīng)用于葉根過渡區(qū),經(jīng)200萬次循環(huán)載荷測試(參照IEC 61400-23),結(jié)構(gòu)完整性保持率超過95%,延長葉片使用壽命。02 機(jī)艙設(shè)備防護(hù)升級海上機(jī)艙設(shè)備面臨鹽霧腐蝕挑戰(zhàn)。嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司的防腐型碳纖維板應(yīng)用于變流器柜體,在ISO 12944-C5M環(huán)境等級下,材料耐腐蝕壽命達(dá)普通碳鋼的8倍以上,減少維護(hù)停機(jī)時(shí)間。
機(jī)艙罩輕量化獲得新方案。該公司阻燃型碳纖維板罩體(通過UL 94 V-0認(rèn)證)較傳統(tǒng)鋼罩減重約45%,降低塔頂載荷約12噸,同時(shí)滿足設(shè)備防火安全要求。03 塔筒結(jié)構(gòu)創(chuàng)新混塔連接段應(yīng)力集中問題亟待解決。嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司開發(fā)的預(yù)應(yīng)力碳纖維板加固系統(tǒng),施工效率較傳統(tǒng)環(huán)向預(yù)應(yīng)力提升約35%。某140米混塔項(xiàng)目應(yīng)用表明:加固后法蘭連接區(qū)應(yīng)力集中系數(shù)由3.2降至1.8以下。
塔筒門框防護(hù)獲得技術(shù)優(yōu)化。該公司耐沖擊碳纖維板門框襯板,經(jīng)落錘試驗(yàn)(參照GB/T 14153)驗(yàn)證,抗沖擊能力較原設(shè)計(jì)提升約200%,有效抵御運(yùn)輸?shù)跹b過程中的碰撞損傷。04 材料認(rèn)證與生產(chǎn)保障風(fēng)電材料認(rèn)證體系嚴(yán)格。嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司建立:DNVGL-ST-0378復(fù)合材料認(rèn)證GB/T 3362《碳纖維復(fù)材拉伸性能試驗(yàn)方法》抗紫外線老化測試(ISO 4892-2:2013)生產(chǎn)過程執(zhí)行能源標(biāo)準(zhǔn):采用自動鋪帶技術(shù)控制纖維體積分?jǐn)?shù)60±2%;實(shí)施固化度在線監(jiān)測(≥95%);每批次產(chǎn)品進(jìn)行-40℃低溫沖擊試驗(yàn)(參照IEC 61400-1附錄B)。05 技術(shù)協(xié)同與產(chǎn)業(yè)適配嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司聯(lián)合風(fēng)電整機(jī)商開展應(yīng)用研究:開發(fā)碳纖維板-金屬混合連接界面處理技術(shù)建立材料疲勞特性數(shù)據(jù)庫(涵蓋陸上/海上工況)編制《風(fēng)電碳纖維部件現(xiàn)場施工技術(shù)指南》當(dāng)前研發(fā)方向包括:探索碳纖維板在超導(dǎo)風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的應(yīng)用;開發(fā)適用于寒冷地區(qū)的抗凍融樹脂體系;研究葉片回收材料在非結(jié)構(gòu)件中的再利用路徑。江蘇如東某海上風(fēng)電場升級項(xiàng)目中,嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司提供的葉片主梁碳纖維板,使單支83米葉片減重約3.6噸,機(jī)組年發(fā)電量增加約380MWh。
在嘉興市鑫圣碳纖維制品有限公司能源材料團(tuán)隊(duì)看來,風(fēng)電材料的價(jià)值體現(xiàn)在兩個(gè)維度:每公斤減重帶來的發(fā)電增益,每項(xiàng)免維護(hù)設(shè)計(jì)創(chuàng)造的成本節(jié)約。當(dāng)碳纖維板成為風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)的常規(guī)選項(xiàng)時(shí),材料技術(shù)才真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)價(jià)值。