一种风力发电机组及其叶片除冰系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种风力发电机组的叶片除冰系统，包括位于所述风力发电机组的塔筒顶端的空气加热输出装置、设置于所述风力发电机组的轮毂内的多通接头和设置于所述风力发电机组的每个叶片内的叶片通风管道，所述空气加热输出装置的出风口通过旋转接头连通所述多通接头的一个接口，所述多通接头的其他接口分别连通所述叶片通风管道的末端。避免安装脱落的风险，且减少风机相关部件的疲劳载荷，提高可靠性和延长部件使用寿命。不需要设置轮毂滑环，成本显著降低。提高加热效率，且在风机停机和运行时都可以工作，成本低廉。避免雷击损坏风险，可靠性高，维护成本低廉。本实用新型专利技术还公开了一种包括上述叶片除冰系统的风力发电机组。

A wind turbine and its blade deicing system

The utility model discloses a blade deicing system of a wind turbine, including an air heating output device at the top of the tower tube of the wind turbine, a multipass joint set in the hub of the wind turbine and a vane ventilation pipe set in each blade of the wind turbine. The air outlet of the air heating output device is connected to an interface of the multipass joint through a rotating joint, and the other interfaces of the multipass connection are respectively connected to the end of the vane ventilation pipe. Avoid the risk of shedding and reduce the fatigue load of the relevant parts of the fan, improve reliability and extend the service life of the components. No need to set up the hub slip ring, the cost is significantly reduced. The heating efficiency can be improved and the fan can be operated and cost low when it stops and operates. Avoid the risk of lightning damage, high reliability and low maintenance cost. The utility model also discloses a wind turbine generator comprising the blade deicing system.

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机组及其叶片除冰系统
本技术涉及风力发电领域，特别是涉及一种风力发电机组的叶片除冰系统。此外，本技术还涉及一种包括上述叶片除冰系统的风力发电机组。
技术介绍
随着全球化石能源的逐渐枯竭和气候问题的劣化，风力发电作为一种清洁能源可望改善这一状况，随着技术的进步，风力发电在能源结构占比中逐步凸显出来。风力发电在寒冷气候条件下运行，风机叶片容易发生叶片结冰的现象，进而破坏叶片原有的气动特性，减少功率输出，严重时需被迫停机，从而降低机组发电量。叶片结冰时会增加机组额外载荷，长期负载运行会减少风力机组的使用寿命。叶片结冰时，会存在冰块甩落现象，存在危害人身和设备安全的风险。因此需要设置除冰系统对叶片除冰。现有的电热除冰方案主要是在叶片前缘铺设导热元器件(碳纤维布或其它导热元件)，并在导热元器件上安装有雷电传导系统，通过控制导热元器件的加热温度来达到加热叶片表面温度的目的，从而达到除冰的效果。现有的气热除冰方案主要是在叶片根部及周边区域安装加热装置(主要指加热器和鼓风机)，加热装置随叶轮一起转动。但是，现有的风机叶片电热除冰技术，存在雷击风险，方案的可靠性较低，后期可能需要支付昂贵的维护费用。而现有的风机叶片气热除冰技术，加热器电源供给必须通过轮毂滑环，因加热器功率较大，一般加热系统总功率超过80千瓦，甚至达到200千瓦以上，会使轮毂滑环在原设计基础上成倍的增加功率，成本较大，尤其对于在役的风机如果进行技改的话，需要更换一个新的轮毂滑环，代价昂贵。同时，现有风机叶片气热除冰技术，其加热装置(主要指加热器和鼓风机，成套约600公斤)安装在叶轮旋转机构中，存在安装脱落风险，且会增加风机整体载荷，尤其是风机叶片疲劳载荷和变桨轴承载荷，影响风机整体的使用寿命。如果同时对多个叶片的密闭空间进行加热，需要采用三个加热系统，成本较高，而采用一个加热系统则不能同时对三个叶片进行加热，无法做到风机运行时的动态除冰。因此，如何提供一种除冰高效快捷且成本低廉的风力发电机组是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种风力发电机组的叶片除冰系统，除冰高效快捷且成本低廉。本技术的另一目的是提供一种包括上述叶片除冰系统的风力发电机组，除冰高效快捷且成本低廉。为解决上述技术问题，本技术提供一种风力发电机组，包括位于所述风力发电机组的塔筒顶端的空气加热输出装置、设置于所述风力发电机组的轮毂内的多通接头和设置于所述风力发电机组的每个叶片内的叶片通风管道，所述空气加热输出装置的出风口通过旋转接头连通所述多通接头的一个接口，所述多通接头的其他接口分别连通所述叶片通风管道的末端。优选地，所述旋转接头通过机舱通风管道连通所述空气加热输出装置。优选地，所述机舱通风管道具体为机舱双层管道，所述叶片通风管道具体为叶片双层管道，所述旋转接头具体为双通道旋转接头，所述多通接头具体为双通道多通接头，所述空气加热输出装置具体为循环型空气加热装置，所述机舱双层管道和所述叶片双层管道的内侧通道连通所述循环型空气加热装置的出风口，所述机舱双层管道和所述叶片双层管道的外侧通道连通所述循环型空气加热装置的进风口。优选地，包括分别设置于三个所述叶片内的三个所述叶片通风管道，所述双通道多通接头具体为双通道四通接头。优选地，所述叶片通风管道具体为软质管道。优选地，所述叶片通风管道具体为玻璃钢管道，且所述叶片通风管道和所述多通接头之间设置有叶片旋转接头。优选地，所述空气加热输出装置设置于所述风力发电机组的机舱内。优选地，所述空气加热输出装置包括鼓风机和电加热器。优选地，还包括叶片除冰控制系统、设置于所述叶片并通信连接所述叶片除冰控制系统的叶片结冰检测系统和叶片温度检测系统，所述叶片除冰控制系统能够根据所述叶片结冰检测系统和所述叶片温度检测系统的检测结果控制所述空气加热输出装置的启停及输出功率。本技术提供一种风力发电机组，包括塔筒、设置于塔筒顶端的机舱、设置于机舱前端的发电机、设置于发电机前端的轮毂和安装于轮毂的多个叶片，还提供一种风力发电机组的叶片除冰系统，叶片除冰系统包括位于塔筒顶端的空气加热输出装置、设置于轮毂内的多通接头和设置于每个叶片内的叶片通风管道，空气加热输出装置的出风口通过旋转接头连通多通接头的一个接口，多通接头的其他接口分别连通叶片通风管道的末端。需要叶片除冰时，加热空气依次经由旋转接头、多通接头和叶片通风管道进入每个叶片进行除冰。在风机非旋转部件上安装一个空气加热输出装置即可实现了对多个叶片内部同时进行加热的目的，避免安装脱落的风险，且减少风机相关部件的疲劳载荷，提高可靠性和延长部件使用寿命。不需要设置轮毂滑环，成本显著降低。本技术提供的风力发电机组把多个叶片相互独立的多个密闭空间并联成了一个大的密闭空间，提高加热效率，且在风机停机和运行时都可以工作，成本低廉。避免雷击损坏风险，可靠性高，维护成本低廉。由于上述叶片除冰系统具有上述技术效果，具有上述叶片除冰系统的风力发电机组也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。附图说明图1为本技术所提供的风力发电机组的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本技术所提供的风力发电机组的叶片除冰系统的一种具体实施方式的原理框图。具体实施方式本技术的核心是提供一种风力发电机组的叶片除冰系统，除冰高效快捷且成本低廉。本技术的另一核心是提供一种包括上述叶片除冰系统的风力发电机组，除冰高效快捷且成本低廉。为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。请参考图1，图1为本技术所提供的风力发电机组的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本技术所提供的风力发电机组的叶片除冰系统的一种具体实施方式的原理框图。本技术具体实施方式提供一种风力发电机组，包括塔筒1、设置于塔筒1顶端的机舱2、设置于机舱2前端的发电机3、设置于发电机3前端的轮毂4、安装于轮毂4的多个叶片5和叶片除冰系统，叶片除冰系统包括位于塔筒1顶端的空气加热输出装置6、设置于轮毂4内的多通接头7和设置于每个叶片5内的叶片通风管道8，空气加热输出装置6的出风口通过旋转接头9连通多通接头的一个接口，多通接头7的其他接口分别连通叶片通风管道8的末端。叶片通风管道8的首端为开口，直接连通叶片5内腔。空气加热输出装置6固定不动，并通过旋转接头9保证管道连通的同时防止干涉叶片5的旋转。需要叶片除冰时，加热空气依次经由旋转接头9、多通接头7和叶片通风管道8进入每个叶片5进行除冰。在风机非旋转部件上安装一个空气加热输出装置6即可实现了对多个叶片5内部同时进行加热的目的，避免安装脱落的风险，且减少风机相关部件的疲劳载荷，提高可靠性和延长部件使用寿命。不需要设置轮毂滑环，成本显著降低。把多个叶片5相互独立的多个密闭空间并联成了一个大的密闭空间，提高加热效率，且在风机停机和运行时都可以工作，成本低廉。避免雷击损坏风险，可靠性高，维护成本低廉。具体地，旋转接头9通过机舱通风管道10连通空气加热输出装置6，也可为了减小体积直接连通。机舱通风管道10具体为机舱双层通道，叶片通风管道8具体为叶片双层管道，旋转接头9具体为双通道旋转接头，多通接头7具体为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组的叶片除冰系统，其特征在于，包括位于所述风力发电机组的塔筒(1)顶端的空气加热输出装置(6)、设置于所述风力发电机组的轮毂(4)内的多通接头(7)和设置于所述风力发电机组的每个叶片(5)内的叶片通风管道(8)，所述空气加热输出装置(6)的出风口通过旋转接头(9)连通所述多通接头的一个接口，所述多通接头(7)的其他接口分别连通所述叶片通风管道(8)的末端。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的叶片除冰系统，其特征在于，包括位于所述风力发电机组的塔筒(1)顶端的空气加热输出装置(6)、设置于所述风力发电机组的轮毂(4)内的多通接头(7)和设置于所述风力发电机组的每个叶片(5)内的叶片通风管道(8)，所述空气加热输出装置(6)的出风口通过旋转接头(9)连通所述多通接头的一个接口，所述多通接头(7)的其他接口分别连通所述叶片通风管道(8)的末端。2.根据权利要求1所述的叶片除冰系统，其特征在于，所述旋转接头(9)通过机舱通风管道(10)连通所述空气加热输出装置(6)。3.根据权利要求2所述的叶片除冰系统，其特征在于，所述机舱通风管道(10)具体为机舱双层管道，所述叶片通风管道(8)具体为叶片双层管道，所述旋转接头(9)具体为双通道旋转接头，所述多通接头(7)具体为双通道多通接头，所述空气加热输出装置(6)具体为循环型空气加热装置，所述机舱双层管道和所述叶片双层管道的内侧通道连通所述循环型空气加热装置的出风口，所述机舱双层管道和所述叶片双层管道的外侧通道连通所述循环型空气加热装置的进风口。4.根据权利要求3所述的叶片除冰系统，其特征在于，包括分别设置于三个所述叶片(5)内的三个所述叶片通风管道(8)，所述双通道多通接头具体为双通道四通接头。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：田鹏辉，王进，苏小溪，
申请(专利权)人：华润电力投资有限公司深圳分公司，
类型：新型
国别省市：广东,44