鹽霧對風(fēng)力發(fā)電機組的危害及對策

摘要：隨著二十世紀(jì)后期科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，一些新技術(shù)成果投入運用和新型材料的相繼開發(fā)成功，風(fēng)力發(fā)電機組單機容量已從先前的幾百瓦發(fā)展到如今的幾兆瓦。風(fēng)能已成為當(dāng)前技術(shù)具備規(guī)模開發(fā)條件的可再生潔凈能源。風(fēng)能發(fā)電不排放任何污染物，可以減輕環(huán)境污染，節(jié)約礦物資源，實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，為構(gòu)建和諧社會提供堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。由于風(fēng)力發(fā)電機組是利用風(fēng)能發(fā)電，空氣中的有害物質(zhì)自然會帶來對設(shè)備不利的負面影響。本文將針對空氣中的鹽霧危害問題做出深入探討，為提高設(shè)備可利用率建言獻策。

1 鹽霧的形成

空氣中能容納一定量的水汽，氣溫愈高，空氣中所能容納的水汽愈多，反之愈少。當(dāng)空氣溫度低到不能容納原先所含有的水汽時，過剩的水汽便凝結(jié)成小水滴。沿海地區(qū)空氣中含有大量隨海水蒸發(fā)的鹽分，其溶于小水滴中便形成了濃度很高的鹽霧。

2 鹽霧的腐蝕特點

2.1 鹽霧中的主要成分為NaCl，而NaCl 的溶液中是以Na＋和Cl－的形態(tài)存在的，由鹽霧技術(shù)研究的“集成電路的可靠性試驗”得知鹽霧的沉積率與Cl－的濃度成正比關(guān)系：

所以在含鹽濃度高的海邊，其沉積率也很大，高濃度的鹽霧自然成為NaCl 溶液的載體。

2.2 而由試驗又可以知道鹽霧的腐蝕作用受到溫度和鹽業(yè)濃度的影響，可由下面兩圖說明：

由上圖可以得出，當(dāng)溫度在35 攝氏度，鹽液濃度在3%時其對物體的腐蝕（化學(xué)反應(yīng)）作用大。鹽霧中高濃度的（NaCl）迅速分解為Na+離子和活躍的Cl－離子與分子式很活躍的金屬材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成強酸性的金屬鹽，其中的金屬離子與氧氣接觸后又還原生成較穩(wěn)定的金屬氧化物。

另外，任何金屬材料在介質(zhì)中都有自己的腐蝕電位，在同一種介質(zhì)中電位越正的金屬其活性就差，金屬就不易腐蝕。目前用于風(fēng)力發(fā)電機組設(shè)備上的主要為鐵、鋁、銅等活性*的金屬材料。

由上面所述得出結(jié)論是，鹽霧對金屬物的腐蝕破壞主要條件有：濃度、溫度、含氧量、腐蝕電位。

3、鹽霧對風(fēng)力發(fā)電機組的危害

我國東南部沿海，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，多年年平均氣溫都在20℃以上，年平均氣溫26℃，年平均低氣溫19℃左右。盛行的海陸風(fēng)把含有鹽分的水汽吹向風(fēng)電場與設(shè)備元器件大面積接觸，這些因素使設(shè)備受鹽霧腐蝕的速度大大加快。

鹽霧給風(fēng)力發(fā)電機組帶來的危害主要為：

3.1 鹽霧與空氣中的其他顆粒物在葉片靜電的作用下，在葉片表面形成覆蓋層，嚴重的影響葉片氣動性能，產(chǎn)生噪音污染和影響美觀。

3.2 經(jīng)過一系列的化學(xué)反應(yīng)后使設(shè)備原有的強度遭到破壞，使風(fēng)力發(fā)電機組的承受大載荷的能力大大降低，使設(shè)備不能達到設(shè)計運行要求，給設(shè)備安全運行帶來嚴重后果。

3.3 鹽霧與設(shè)備電器元件的金屬物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后使原有的載流面積減小，生成氧化合物使電氣觸點接觸不良，它們將導(dǎo)致電氣設(shè)備故障或毀壞。給風(fēng)場的安全、經(jīng)濟運行造成大的影響。

4、對鹽霧的防護措施

針對風(fēng)力發(fā)電機組的實際運行環(huán)境，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)趨勢，綜合考慮經(jīng)濟因素后提出具有較強性價比的幾點防腐保護措施：

4.1 應(yīng)用金屬壓延防腐處理技術(shù)在材料剪切加工過程中時，使材料端面形成保護膜。

4.2 使用鋅鉻膜（達克羅）涂層工藝技術(shù)對設(shè)備金屬表面處理。其防銹機理為：(1)鋅粉的受控自我犧牲保護作用 ；(2)鉻酸在處理時使工件表面形成不易被腐蝕的稠密氧化膜；(3) 層層覆蓋的鋅片相互疊加的涂層形成了屏蔽了作用，增加了侵入者到達工件表面所經(jīng)過的路徑。而且,由于膜中鉻酸化合物不含結(jié)晶水,其抗高溫性及加熱后的耐蝕性能也很好。

4.3 在葉片表面噴涂光觸媒，它涂料利用陽光、雨水、空氣作為基本反應(yīng)介質(zhì)，使污染物附著后被分解達到防霧、自清潔目的；

4.4 經(jīng)常巡查、發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)腐蝕情況后及時用新型環(huán)保的金屬表面涂裝前處理劑進行處理，因為它能迅速與基材金屬發(fā)生反應(yīng)生成絡(luò)合物，在金屬表面形成致密單分子保護膜，阻止氯等物質(zhì)對金屬的侵蝕，其后涂上高性能的納米涂料。

4.5 對電氣元器件集中的區(qū)域進行密封防潮、降溫保護以減緩腐蝕速度。

隨著科技的進步，許多技術(shù)難關(guān)的突破，將會有更多的新材料、新技術(shù)投入使用，將給設(shè)備防腐帶來新的技術(shù)保障。