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解读风力发电机组基础预应力锚栓防腐技术的应用

2020-02-12 345 上传者：管理员

摘要：论文首先对风力发电的广阔前景进行了描述，同时明确了由补充能源向主力能源发展的大方向。其次分析了基础环和预应力锚栓这两种风力发电机组常见的技术形式的优缺点，并根据分析和实践预测随着机组大型化趋势的发展，预应力锚栓基础将成为未来的主要基础形式。论文指出防腐技术作为预应力锚栓结构面临的一个主要难点，应当总结当前主要的几种锚栓防腐技术，不断强化行业内各方应携手加大锚栓防腐技术的研究和经验总结推广力度，并在最终形成行业标准的建议。

关键词：
主力能源
基础锚栓
防腐技术
风力发电机组
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1、风力发电是最有前景的可再生能源之一

水电总院郑声安教授谈到，“十三五”前三年，可再生能源增量在全国能源、电力消费增量中分别占40%、38%，可再生能源在能源转型中尚处于增量补充阶段，未来可再生能源将成为我国能源电力消费的增量主体，并为后期逐步实现增量全替代、存量替代做好过渡。预计到2025年可再生能源发电量占全社会用电量比重将达32%左右。当前，我国能源消费仍以煤炭为主，但煤炭消费占比正在逐年下降，从2011年接近70%，下降到2018年约60%，与此同时，天然气核电、水电、风电等清洁能源消费占比则逐步提升，从2011年的不到15%，增长至2018年接近25%。

按照减排承诺目标，2020年和2030年非化石能源将分别占我国一次能源消费比重的15%和20%。从补充能源向替代能源转变，将是可再生能源发展的总体思路。随着可再生能源发展的持续加速，预计到2025年，可再生能源将占一次能源消费比重的19%左右，可再生能源发电量将占全社会用电量比重的32%左右。到2050年，可再生能源将占一次能源消费比重的50%左右，可再生能源发电量将占全社会用电量比重的70%左右。

2、风力发电机组基础的主要形式

2.1 基础环

基础环结构支撑了我国前十年的风机发展，由于机组容量小且载荷不是很大，又加上设计初期，各个厂家设计余量较大，因此，只有小部分基础环出现问题[1]。由于基础环底部法兰处存在较大应力集中，且基础环本身将混凝土整体上割裂为两部分，在风的晃动作用下，长时间运行后可能会出现开裂的现象，此时再加上基础表面渗水进入裂缝，更加加剧了破坏的速度，严重的时候甚至引起倒塌，当然，如果能够及时发现初期症状，及时修补，也可以避免倒塌，但也会产生较大经济损失。

2.2 预应力锚栓

预应力锚栓避免了基础环应力集中以及将混凝土分割开来的缺陷，受力相对均匀，且基础内部混凝土基本上仍然保持一个整体状态。其是在桥梁、高塔等高耸结构中广泛使用的一种结构。但是也存在一定的问题，也就是防腐问题，当然这个问题并不是锚栓特有的，基础环也存在着埋入部件防腐问题，其是否能够满足寿命期的要求暂时无法验证。

3、结语

锚栓的机械性能基本是可以满足要求也有成熟的经验的。但是目前对于锚栓的防腐技术仍然没有统一的认识。且对于是否能够实现基础25年的设计寿命也没有确切的认识，现在防腐方面，有的是光杆不做防腐，有的是光杆+油脂，有的是光杆+油脂布+PVC，有的是光杆+油脂+油脂布+PVC，有的是光杆+油脂+油脂布+PE，有的是光杆+油脂+油脂布+PPR，还有达克罗+系列，有的是热浸锌系列。

对于效果如何目前尚且没有统一的认识。如能保证不产生氢脆热浸锌再加上PVC管，可以避免油脂时间长以后出现下沉，但目前不同的热浸锌厂家生产工艺差别较大，不能保证全部不产生氢脆风险。还有厂家使用超级油漆+PE对不同的油脂性能如何，是否能够有效地防腐，如何避免下沉目前还没有成熟的研究。

建议分地区陆地和海上，制订响应标准，同时加大可更换式锚栓基础的研究和实践，目前虽然行业内有两种不同方式的可更换式锚栓方案，但都还没有大规模的验证，也都还存在一定的设计和推广问题。整机厂、开发商、设计院、锚栓生产单位还有第三方设计咨询机构应该联合开展研究和验证推广工作。

参考文献:

[1]黄伟煌,王芸,赵浩然,等.一种新型的永磁直驱风力发电机组控制策略在微网中的应用[J].太阳能学报,2015,36(1):61-69.

王德辉.浅谈风力发电机组基础预应力锚栓防腐技术[J].中小企业管理与科技,2019,(34):136-137.