中国能源建设集团天津电力建设有限公司
摘要：随着风电市场重心的转移，我国中东南部的低风速区域拥有巨大开发潜力，和拥有优质风资源的“三北”相比，我国平原地区风资源普遍具有低风速、高切变的特点。当风切变大于0.15以上，采用高塔就有明显经济性优势。因此越来越多的低风速风场采用高塔形式获取更好的风资源，这在业内也俗称“向天借风”。目前采用了140米塔架方案的风场具有一定的代表性，本文针对140米塔架的风力发电机组安装天气条件、吊装场地、吊车选型、机组安装进行探讨，为其它类似机型安装有积极的借鉴意义。
关键词：高塔架；风力发电；吊车选型；机组安装
1.项目概况
高唐风电场场址位于位于聊城市高唐县境内。设计安装约20台单机容量为2.5MW的140米风电机组。根据施工现场条件及风机机组的技术参数，本期工程投入1台ZCC9800W/800t履带吊作为主吊机械，另配2台80t汽车吊、1台70t履带吊作为设备卸车和吊装辅助机械。
2.施工方案及工艺流程
本工程主吊选用利用1台ZCC9800W/800t履带吊，2台80t汽车吊、1台70t履带吊作为辅助吊车。
3.为保障现场施工，在履带吊每条履带下横向铺设6块2.5m×5m路基箱。
4.施工环境要求
4.1 10分钟内最大平均风速为10m/s时，不能进行机舱、轮毂、叶片和塔筒的卸车和吊装。
4.2 10分钟内最大平均风速为8m/s时，不能进行机舱、叶轮的组装和吊装，并在吊装前取得即时天气预报。
4.3 在雨、雪、雷电和能见度小于100m的大雾等恶劣天气，不得进行安装作业。
5.吊装前的准备
吊装前基础清理及水平度复测合格
平台支架及机柜安装
5.1 底段塔筒吊装
1）ZCC9800W/800t履带吊与70t履带吊就位，ZCC9800W/800t履带吊为主吊，按厂家指导将塔筒吊具安装完毕。
2）底段塔筒吊装选用1台ZCC9800W/800t履带吊与70t履带吊配合作业；ZCC9800W/800t履带吊作业半径为22m，额定载荷为125t，底段塔筒重约70t，实际重约78t（吊具及吊钩重约8t），负荷率为62.4%。70t履带吊作业半径5m，额定负荷为50t，实际负荷36t（塔筒分配重量35t，吊钩及吊索具重1t），负荷率为72%。
a.吊具安装完毕并检查无杂物附着后，由现场指挥人员指挥两吊车同时缓缓起钩，塔筒离开地面约1m时，清洗塔筒表面污物。
b.塔筒竖直：在起重指挥人员指挥下，主吊缓缓起钩并转杆，70t履带吊配合转杆回钩，塔筒缓慢竖直。在竖直过程中，现场技术人员做好监护，塔筒下法兰面不能接触地面。
c.拆卸塔筒下法兰吊具：塔筒竖直后辅吊摘钩，现场指挥人员指挥主吊慢慢回钩，将底段塔筒缓缓落在准备好的两根道木上，施工人员拆除塔筒吊装下吊耳。
d.底段塔筒就位：现场指挥人员指挥主吊吊装底段塔筒就位，当底段塔筒下法兰平面距锚栓上平面10cm左右处停止回钩，基础环内的作业人员根据业主定的塔筒门的方向，调整好塔筒的方向，缓缓下降吊钩，安装人员迅速调整塔筒让预埋螺栓与螺栓孔对齐，主吊继续回钩直至两个法兰面完全接触。
e.主吊提升力保持5t，安装预先放置好的垫片和螺母，注意垫片内孔倒角必须朝向螺母。
f.拉伸紧固后，主吊回钩拆除塔筒上端吊具。
g.连接照明电缆及接地线：塔筒吊装就位后立即按照驻场代表安装接地线和照明电缆。
二段、三段、四段、五段、六段塔筒与底段塔筒吊装方法类似，重量均低于底段塔筒的重量，负荷满足要求，区别是二段、三段、四段、五段、六段塔筒不再采用拉伸紧固方式。
5.2机舱吊装
1）机舱吊装的准备工作
将避雷针、航空灯、气象站支架安装机舱指定位置，避雷针与测风支架的接触面需去掉防腐涂层，安装前并涂抹导电膏；
2）机舱的吊装
a.按厂家指导将机舱吊具安装完毕；
b.使用开口扳手拆掉运输支架上的螺栓；
c.主吊工况选取：机舱吊装选用1台ZCC9800W/800t履带吊（工况147+7m）；作业半径为22m，额定载荷为125t，机舱实际重约110t（机舱重99.8t，吊索具及吊钩重约10t），负荷率为88%。
吊装前检查及吊具安装：吊具安装前检查机舱是否有破损、配件是否齐全，检查外壳、机壳是否有划痕损坏等；检查齿轮盘是否有锈蚀现象，如有损坏需厂家修理完毕后再进行安装；拆下两个机舱吊运点盖板置于机舱内部，指挥吊车将专用吊索具送出机舱，并与机舱吊点连接，注意吊索具的长短和方向，防止吊具安装错误；并在机舱头部和尾部各拴一根长约150m的麻绳用做溜绳，每根绳子安排5～6个人。吊具安装并找正后，拆除机舱运输支架。现场指挥指挥主吊缓缓升钩，在机舱下表面离地面1.5m后，停止升钩，安装机舱与塔筒连接螺栓和导正棒（导正棒安装在机舱下法兰对侧）。
起吊就位：在现场指挥下，吊车缓缓起钩吊装机舱。起吊过程中，施工人员拉住溜绳防止机舱在空中摆动；机舱吊到塔筒上方后由塔筒顶部的高空指挥人员进行指挥，利用导正棒指挥机舱就位。
5.3 叶轮的吊装
1）叶轮组装；
a.根据现场情况，确定叶片和轮毂组装的区域，然后用吊车将叶轮90°轮毂支撑安放到相应位置，要求支架放置地面夯实、平整。
b.使用叶片专用吊梁及吊具将叶片缓缓的送进轮毂，叶片前部拉风绳的人要拉好绳子不让叶片左右的摆动，通过变桨机构微调桨角，使螺栓能够平滑的穿入孔内。确保螺栓穿入正确的孔（0桨角标记）。调整浆叶角度通过手动控制盒和变浆控制开关以及手动摇把进行调节，在确定所有螺栓都与法兰没有间隙之后，吊车绷钩不动；
2）叶轮安装
ZCC9800W/800t履带吊及80t汽车吊就位，主吊工作半径24m，额定负荷111t。叶轮总重为80t，负荷率为72%。吊装前，把装到轮毂下法兰的定位螺栓准备好，卸下运输支架上的螺栓。
主辅吊车同时启动，起升吊钩，用60mm开口扳手卸掉轮毂与运输支架连接的螺栓，卸下运输支架后暂停吊车，用砂纸和汽油清理轮毂的法兰面；检查轮毂上的连接螺栓是否有损坏，如果损坏，须更换螺栓。
两吊车同时起吊，当两车抬吊叶轮使轮毂底面离地面约2m时，80t汽车吊根据指挥人员的指挥提升吊钩，ZCC9800W/800t履带吊继续起钩并协调转杆，将叶轮抬吊至竖直状态，卸下80t汽车吊的吊具。
ZCC9800W/800t履带吊继续提升吊钩，两边的溜绳要拉紧，避免叶轮撞到塔筒，直到叶轮的中心和主轴平行后，慢慢的开始对接叶轮和机舱，将轮毂螺栓插入机舱法兰螺栓孔；
结语
本文通过对高塔架风力发电机组安装前施工准备、塔筒的安装、机舱的安装、叶轮的安装等几个方面对高塔架风力发电机组的安装进行了探讨和分析，从工程实践来看能有效控制安装风险，实现吊装安全可靠，将本增效，节省工期，效益明显。为其他项目进行高塔架风电机组的安装提供一定的借鉴。