(大唐山西新能源公司 山西太原 030041)
摘要:目前,我国已经成为世界头号能源消耗大国,由于传统能源储量有限,以及节能环保等方面实际需要,新能源开发成为国内能源领域的重点发展方向。其中,风力发电技术在我国不少地区逐步推广开来,为国家节能环保政策的进一步推行作为较大贡献。
关键词:风电吊装;技术;要点
引言
风力属于清洁能源,在电力行业中应用日益广泛,不仅能量转化率较高,也在一定程度上推动了我国清洁能源的开发,为环境保护作出了巨大贡献。在风电工程建设中各项设备的吊装是重难点内容,吊装高度大,体积大,对此我们要掌握风电吊装技术要点,保证风电工程建设的顺利进行。这样才能保证风力发电能量转化率的提升,也降低风电吊装中的安全隐患。
1风电吊装技术概述
1.1风电吊装技术特点与要求
风电吊装的过程中高度一般超过140m,由于不同机型设备质量不一样,塔架高度也有较大差异,并受到风力分布的影响。因为风险尺寸很大,通常大于90m,单体质量在70t以上,作业环境也非常复杂,如所在地形比较复杂,会受到大风的影响,这对风电吊装技术有了较高要求,确保合理选用吊装作业方案与设备。要根据风机单机实际特性制定吊装施工方案,风电场的机组较多,经常为几十台乃至上百台,在风电吊装时需要在较大范围内移动施工,这要求风电安装施工时满足便捷的要求,確保专场的顺利进行。
由风电吊装技术特点与要求能够得出,在选择风电吊装设备与制定施工技术方案的过程中会受到多个因素的影响,如地理环境、场内道路情况和设备参数等,其中设备参数主要体现在机舱尺寸、质量和塔架高度等方面。对于施工方案与设备的选择,必须要有较强的起重与防风能力,能够适应各种场地,不仅专场方便,也能提升风电吊装施工的效率。
1.2基于风机主机的吊装技术
在风机吊装中选择基于风机主机的吊装方案,主要从风电机组主机与塔筒结构特征出发,借助新型专用设备完成吊装作业。专用设备通常包括起升机构、自升机构、门架结构、底架结构、变幅机构、导向机构、抱紧装置、引进装置、防护装置、液压系统和电气和电控等机构组成。对自升机构来说,能够完成对专用设备的升降,起升机构在吊运发电机等风电机组各零部件的安装、拆卸等垂直作业中应用,变幅机构则能够达到吊装零部件安装位置水平调整规定。
分析风机吊装技术原理可知:主要借助专用设备的自升降机构带动设备沿风机塔筒升至风机主机下方的预定高度,并利用连接装置把专用设备与风机主机、塔筒进行固定,从能够变化的门架覆盖作业范围,借助起升机构装卸风机大部件,以及自升降机构完成对设备本体的拆卸与降落。
基于风机主机的吊装技术中,以及专用设备等,能够解决以往基于地面的吊装方案的不足之处,该技术优点包括以下几点:第一,该方案中没有塔身结构,通过风机主机已有高度把专用设备与机组主机相连,不同于其他地面起重机,避免受到起重机起升高度的影响。第二,该方案选择门架式臂架、油缸变幅,可覆盖风电机组吊装维护范围中全部零部件进行吊装与维护施工。第三,利用原有的装置,能够保证设备起升、下降以及拆装等顺利进行。
2塔筒吊装施工技术
2.1塔筒第一节吊装施工
第一步,吊装前要对塔筒外挂以及上下法兰的平整度及椭圆度进行严格检查,避免存在变形情况。塔筒吊装所用吊具的安装固定位置必须达到厂家的具体要求。
第二步,吊车抬吊起钩速度应保持缓慢、稳定,以免法兰受力发生变形。当抬升到一定高度后,将副吊落钩,同时主吊升钩,将塔筒从水平方向调整到垂直方向。然后,施工人员将副吊及吊钩吊具等卸下,让主吊完成第一节塔筒吊装作业。
第三步,预埋基础环结构施工。由内部法兰直接将塔筒吊放到基础环上,在此过程中要将螺孔对准,施工人员可用撬棍等工具对塔筒位置进行调整和就位,然后穿入螺栓,最后使用扳手等专业工具将螺帽牢固拧紧。
第四步,预埋螺杆结构施工。
预埋螺杆结构施工前,施工人员首先应对提前放置的垫铁进行再次检查,要保证其数量、位置以及高度合理、稳定。其次,正式吊入第一节塔筒,塔筒就位后,所有螺栓用电动扳手按对角顺序依次完成预紧固,施工人员要对法兰的水平程度进行检测,应确保四点误差小于2毫米。最后,施工人员使用专业工具将塔筒内外螺帽紧固。
2.2塔筒第二节第三节吊装方法
塔筒第二节及以上塔筒的吊装流程与第一节一样,都是通过内法兰螺栓进行紧固连接。施工人员在紧固螺栓后,还应利用液压力矩扳手,根据厂家技术要求,将对角全面紧固。最后,施工人员可用塞尺对法兰结合面的缝隙进行检查,要将缝隙误差范围控制在厂家技术要求的0.1毫米内。
2.3注意事项
第一点,在对接塔筒法兰面的过程中,要严格禁止施工人员将手或其他事物伸入到法兰对面位置,以免受到挤压。第二点,施工人员在使用液压或电动扳手等工具时一定要佩戴防护耳塞等安全防护设施。第三点,在对螺栓力矩进行紧固的过程中,施工人员应使用橡胶或皮革等对塔壁采取一定的防護措施,以防止破坏到其防腐层。
3机舱吊装施工技术
3.1机舱本体吊装
第一步,在吊装机舱前,施工人员必须充分了解吊索、吊架以及吊装挂点等各个方面。第二步,在机舱顶部合理安装气象站。同时绑扎轮毅电气连接电缆,通过主轴法兰中心口位置,引到机舱外部。第三步,将吊索挂在机舱顶部的专用孔上,要保证挂点的准确性和稳固性。第四步,当机舱被吊升到1.5米高度时,施工人员要对吊钩以及刹车等安全装置进行检查。第五步,继续吊升0.5米,这时施工人员要对偏航大齿圈的水平度进行检查,同时将结构面清理干净,为偏航大齿圈与塔筒上部法兰连接提供方便。
3.2对轮吊装
第一点,叶轮组装。
在吊装叶轮前,必须先将轮毅与叶片合理组装起来,并对变浆系统进行手动与电动调试。首先,施工人员要利用相应支架将拆除后的轮毂道路系统牢稳固定,同时要保证轮毂与叶片对接位置必须与厂家标定位置一致。其次,将叶片法兰上的螺栓都插入到轮毂变浆齿圈螺孔中。再次,施工人员在接入所有螺帽后,才能使用专业扳手将其紧固,然后再使用液压力矩扳手/拉伸器再次紧固。对接完轮毅与叶片后,施工技术人员要先后对叶片进行手动及变浆距进行调试,变浆调试角度要控制在85度之内,叶片变浆距角度、方向以及速度应相同。
第二点,叶轮吊装。
完成组装的叶轮直径达到上百米,需要通过主吊以及副吊配合进行抬吊和空中变轮等操作。首先,将叶轮抬升到一定高度后,施工人员要将副吊落钩。其次,通过揽风绳将叶轮从水平方向转变为垂直方向,风轮前倾角度应控制在3度左右,为风轮法兰与机舱内主轴法兰的对接操作提供方便。再次,机舱内施工人员负责对接主轴法兰,将主轴刹车制动器松开,并转动主轴法兰使其对准叶轮法兰螺孔,然后将螺栓穿入。最后,施工人员将螺栓全部手动穿入后,使用扳手进行手动紧固,然后再用液压力矩扳手紧固对角。
第三点,叶轮吊装注意事项。
叶轮吊装施工涉及到诸多因素,吊装前施工管理人员应重点检查叶片保护措施,防止其受到损坏。同时,要保证机舱内工作人员、吊车操作人员以及地面指挥人员三方通信畅通,并做好各个方面的安全保护措施,全体安全监护人员必须坚守岗位。
结束语
总之,大力发展风力发电技术,有利于能源利用率的提升,在保护环境、减少污染上发挥着重要的作用。随着风力发电建设规模的扩大,为社会各界提供了充足的电力能源,由于风电项目非常特殊,施工中吊装和高空作业很多,主要出现问题将酿成重大安全事故。对此我们要提高对风电吊装的重视程度,不断改进技术方法,确保所有风电设备安装质量实现提升,为风电工程建设奠定良好基础。
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