[发明专利]红外线加热装置、红外线加热方法及风力发电机组

说明书

本发明公开了一种红外线加热装置、红外线加热方法及风力发电机组，红外线加热装置包括：红外线发射部用于生成并发射红外线，对叶片加热，以除去叶片外部的冰块或叶片固化；变焦透镜部与红外发射部相连接，变焦透镜部用于将调整红外线发射部发出的红外线的焦点；控制部与红外线发射部通信连接，控制部用于控制红外线发射部生成红外线的功率；控制部还与变焦透镜部通信连接，控制部用于控制变焦透镜部的焦点。利用控制部控制红外线发射部发出红外线的功率，并利用变焦透镜部调节红外线的焦点，从而可以将红外线聚焦到叶片的待加热区，实现叶片的除冰或固化。红外线加热装置不需要热传导介质传递，可以为操作人员提供更加简单舒适的作业环境。

技术领域

本发明涉及风力发电设备领域，特别涉及一种红外线加热装置、红外线加热方法及风力发电机组。

背景技术

风力发电机组是将风的动能转换为电能的系统。叶片是风力发电机组有效捕获风能的关键部件。在低温、潮湿、高海拔环境下，过冷水滴凝结成冰附着在叶片上，导致改变叶片气动外形、降低发电效率、增加机组动态荷载。这些都是困扰风电行业的一大难题。

风力发电机组在工作过程中，风力发电机组的叶片常常会结冰。结冰之后，叶片自重增加，导致风力发电机组的静、动平衡失效，严重影响风力发电机组的发电效率，风力发电机组的发电能力可能缩减50％。叶片旋转中，如果冰块脱落，也会对周边设施及风力发电机组的塔筒等设施造成安全威胁。

目前，可以采用人工喷洒碱盐类物质去除叶片上的冰块，但是，该方案耗费大量人力、财力，且存在安全风险。还可以采用热风机除冰，热风机吹出温度较高的风，从而融合叶片外部的冰块。

但是，热风机除冰也具有明显的弊端，热风机吹出的热风往往存在传导性差的问题，也存在传导不均匀、不到位的问题。热风机吹出的热风难以传递至叶尖部位。同时，热风机的用电功率通常达到80KW或90KW，能耗较高。热风机的体积也较大，在使用或存贮过程中，需要占用较多的面积。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中风力发电机组利用热风机除冰传递性差上述缺陷，提供一种红外线加热装置、红外线加热方法及风力发电机组。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种红外线加热装置，用于风力发电机组的叶片除冰或叶片固化，所述红外线加热装置包括：红外线发射部、变焦透镜部及控制部，所述红外线发射部用于生成并发射红外线，对所述叶片加热，以除去所述叶片外部的冰块或叶片固化；所述变焦透镜部与所述红外发射部相连接，所述变焦透镜部用于将调整所述红外线发射部发出的红外线的焦点；所述控制部与所述红外线发射部通信连接，所述控制部用于控制红外线发射部生成红外线的功率；所述控制部还与所述变焦透镜部通信连接，所述控制部用于控制所述变焦透镜部的焦点。

在本方案中，通过采用以上结构，利用控制部控制红外线发射部发出红外线的功率，并利用变焦透镜部调节红外线的焦点，从而可以将红外线聚焦到叶片的待加热区，实现叶片的除冰或固化。红外线加热装置发出的红外线具有更强的穿透力，可以实现被加热物体内外同步加热，可以更加快速地完成叶片的加热，可以更加全面的覆盖叶片。红外线加热装置不需要热传导介质传递，热效率更高，还可以实现局部加热，可以更好地节约能源，还可以更加方便的控制温度，并且升温迅速，安全性更高，可以为操作人员提供更加简单舒适的作业环境。

较佳地，所述红外线加热装置还包括感应部，所述感应部与所述控制部通信连接，所述感应部用于检测所述叶片待加热区的温度，并生成温度信号，所述感应部还用于将所述温度信号发送至所述控制部，所述控制部根据损失温度信号控制所述红外线发射部和/或所述变焦透镜部。

在本方案中，通过采用以上结构，利用感应部实时检测叶片待加热区的温度，可以更加精准的控制除冰或固化过程，避免局部过热或温度不足，可以提高加热效率。