宏发纵横副总经理季建强:《风电叶片降本提效系统解决方案》

2019-04-11 东方风力发电网 点击:162
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   2019年4月11—12日,第五届中国国际风电复合材料高峰论坛(CWPC2019)于中国重庆隆重召开。在大会专题一:科技创新 成就未来——“创新材料、革新技术”中,常州市宏发纵横新材料科技股份有限公司副总经理季建强先生作了题为《风电叶片降本提效系统解决方案》的精彩演讲。

 

  以下为演讲实录:



 

  风电界的各位领导和专家大家好,首先感谢主办方和协办方的邀请,非常荣幸能和大家再一次进行此次的沟通。今天给大家汇报的主题主要有三个。


  一、风电叶片整体解决方案

 

  包括风电叶片用织物整体解决方案,风电叶片用拉挤整体解决方案,风电叶片生产配套解决方案。

 

  首先是纤维系列化,从最早ECT玻纤到现在TM玻纤,各种高性能碳纤维模量可以从220—280,可以任意做选择。克重系列化,对于高克重来说,大部分都是对于国外的叶片厂在批量化应用,为什么国外叶片厂会采用大克织物,因为织物克数越重,所用的纱线越粗,价格越偏移。我认为国内叶片厂,后续要加快高克重织物的推广和使用,尤其是在叶根增厚层和传导层这块,需要设计端来加快这方面的推进。

 

  织物系列化,从纯玻纤织物,到混编织物,到现在碳纤织物。主要也是用于叶片主梁,还有超高分子量聚集织物,这些织物主要应用于船舶领域。

 

  针对单向织物拉索模量做了一个图表,模量最高的是单向的1600,或者1560,为什么模量最高?因为它零度占比最大,因为不需要考虑工艺性能。

 

  低树脂含量、高浸润、耐老化纤维织物,达到这三个性能的提升,才能更有效的为我们风电叶片厂,为整机厂提供更好的服务。右边这张图,是各种温度条件下,各种湿度条件下加速老化的实验。从实验中可以看出温度是影响老化最关键的指标,针对老化我们也做了对比,同时找了国内的一款耐老化的玻纤,从这张图片可以看出,GS老化明显要比G1好很多,这是80%的湿度下,维持四周的一个加速老化。通过四周的加速老化之后,G1性能保持率保持在85%。并且是一种快捷的方法,并不能够呈现出纤维本身的真实性能,还需要通过常温的储存方式,就是常规的储存方式进行实验,我们已经开始按照正常的状态来做老化,可能时间就比较漫长。

 

  适合于大叶片的碳纤维单向织物,满足设计要求的压缩性能,经过了两年的时间,通过设备改造,材料选型,工艺的优化和调整,模量可以做到880多,达到叶片的设计标准。接下来会做一系列的疲劳优化以及进一步的工艺改进。

 

  这是做的工艺性能实验,整个灌注时间是130分钟。增多裁切我们也做了一些创新,套材的编号错乱、裁切的长短问题,一直是困扰织物行业包括叶片行业的问题。我们开发了多层喷码技术+扫码装托系统,目前已经完成了设计,在今年下半年会全面推广,对于裁切行业是一个很大创新,完全通过现代化的技术来实现的创新。主要是为国外比较知名的叶片厂定制开发的一套装备。最早自备是裁切归裁切,铺放是铺放,缝纫是锋刃,我们现在是把裁切、铺放、缝纫一体化,这样质量更稳定,效率更高,成本更低。

 

  织物的定型技术,这个技术最早应用于航空行业,为什么国内甚至国外叶片厂,也想通过这种织物的定型方式在叶片上应用?主要是为了提高整个自备效率。复合材料的高效成型技术,也是目前最先进的技术。

 

  二、风电叶片垃圾整体解决方案。

 

  我们有玻纤平板拉挤和碳纤拉挤,右下角是应用于通过织物应用于轨道交通上的一个型材,这是玻纤拉挤的实验数据,模量数据达到50Gpa。拉挤是我们未来在叶片上应用比较广泛的一个工艺。PGTEX供应的拉挤板材专用倒流织物,已大规模广泛应用国内叶片制造商,另可根据客户定制不同克重和幅宽。拉挤板材厚度一般是5毫米,因为厚度较大,特别是碳板,错层处容易造成损伤。

 

  三、风电叶片生产商的解决方案。

 

  风电叶片用大梁自动铺布装备,具有高效、张力均匀、自动切割、精准错层的优势。国内的一些大梁铺设,现在大部分都是以肉眼识别的方式进行的,但是应用我们这个装备,就可以更精确。

 

  第二个装备就是自动打磨装备,实现自适应控制打磨,使打磨更精准,整个设计也已经完成了。

 

  第三叶片增强层快速铺设方式,,可以实现更高铝、便捷的铺设,使整个铺设可以减少半个小时,这种铺设方式在国内已经实现了,只不过在这块做延伸,应用于传导层这块,应用于0—15米这块长度的铺设。最后我们公司致力于为客户提供整体的复合材料解决方案,谢谢大家。

 

  (发言由现场速记整理,未经本人审阅)



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