王忠军
中国大唐集团新能源股份有限公司辽宁分公司 辽宁朝阳 122000
摘要:现代社会的发展对于能源的需求愈发强烈,由此能源也成为制约经济发展的重要因素。风能作为一种新能源,具有广阔的发展前景,其不仅清洁无污染,还能可再生,重视风能资源的有效利用,可以解决我国的能源紧张问题。风力发电的关键设备在于发电机组,发电机组的施工质量直接影响发电效果,因此在使用中要重视施工技术的规范性,保证发电机组发挥最佳性能,目前很大一部分地区都将发电机组置于山区,环境的复杂性增加了施工难度,也引发了一些安全问题。本文以山区风力发电机组施工为引,分析提升机组施工质量的有效措施。
关键词:风力发电机组;施工技术;研究
1.山区风力发电机组基础施工分析
1.1地基施工要求
基础施工是为了保障机组安全,稳定运行,其主要作用是支撑风力发电机组,平衡机组运行过程中产生的各种载荷,基于此,在塔架基础设计前,应去实地勘察施工地的地质情况,对地基土层的成因和构造进行全面分析,同时要对载荷作用下的地基变形情况进行预测,包括地基的强度分析,以防止机组安装后,地基应力改变。需要注意的是,机组安装后的作用力不能超出地基所能承受的范围,以防止地基塌陷,影响施工安全;要注意对地基采用防沉降措施,避免发电机组安装后,出现地基变形,导致机组无法正常运行。
1.2地基施工组织设计
施工组织设计可以为具体的施工操作提供指导,也是制定施工计划的重要文件,在施工组织设计时要从三个方面出发,第一,要立足全局,科学的进行施工部署和安排,根据发电机组安装地的地质构造、土层情况等选择合适的施工方法和施工机具;第二,施工中要科学的安排施工顺序,合理的进行交叉作业,以保障施工进度;第三,合理配置资源,施工过程中要注意根据施工计划和施工设计,来准确界定各类资源的用量,并及时做好供应;第四,制定合理的施工计划,分析施工中采用何种技术,遵循何种质量标准,如何进行资源控制,如何保证施工安全。
2.山区风力发电机组施工技术探讨
2.1基槽施工
基槽施工要从控制测量、定位放线、土方开挖、超挖处理、基础面清理五个方面进行。
2.2.1测量控制网
在基槽施工时应根据测量要求,将所有控制点的位置测量出来,包括高程的测定,并以此作为各种测量的依据,防止误差累计;设计单位要在风力发电机组施工场地进行交桩,控制点交桩要结合图纸以及相关资料要求。作为施工单位要做好放样工作,采用GPS对不同风机点位进行放样,并检查风机点是否对齐,一般采用经纬仪来检测,然后引至每行风机两段15米外,进行钢筋装的灌注埋设操作,并以此作为各行风机的控制点。
2.2.2定位放线
在开挖施工前,确定风机中心点,并采用已经确定的坐标点值计算两中心点之间的距离,同时还要算出各排风机的方位角,采用经纬仪设备引出塔架门方向,并与计算值进行对比,验证是否准确。对于标准点,应引在开挖距离之外适当位置,以免损坏,开挖时以四个标志点的连线交点作为中心点[1]。
2.2.3土方开挖
在土方开挖施工时,要以开挖线为基准,开挖施工过程中要注意将边坡削出,并采用仪器进行跟踪测量,可以选择水准仪作为测量用具,开挖过程中最好采取人工开挖的方式,避免对破坏地基,可底部留厚度为0.2米的保护层。在钎探时,为了确保地质描述的准确性,应清理掉地基上的浮土。
2.2.4超挖处理
在风力发电机组安装施工过程中,如果出现超挖情况,应采用砂石骨料来进行回填,回填之后要将夯实,在灌砂操作过程中,要在施工区取样进行实验研究,以确保其密度符合地基承载力的要求。需要注意,垫层夯实环节,每摊铺一次,需要撒一次水,每层摊铺的厚度应小于0.3米,摊铺完成后,要采用振捣设备将夯实垫层料,需持续4-5次。
2.2基础环施工
基础环施工是风力发电机组安装中的关键环节,在基础环施工是,要求必须保持垂直,否则可能会影响发电设备的安全性。在基础环的安装过程中,要遵循一定的工艺流程,先安装预埋件,安装完成后再进行进行浇筑操作,主要是在垫层浇筑,接下来是将支腿焊接,再进行吊装基础环,并将其调平校正。在验收基础环时,要注意严格遵循规范要求,主要对型号、土层、支腿、H型钢等进行检查,确保其符合相关标准要求,只有在验收通过以后才能进行下一步操作。在支腿焊接时,要注意将尺寸控制在合理范围,一般以设计要求为准,按照尺寸来按照配件支腿,同时要注意焊接处理,分别焊接预埋板和H型钢,支腿和横梁,焊接时要确保不同构件之间的垂直度,检查确保处于垂直状态后,将调平丝杆装好,并将其与H型钢顶部焊接,尽量缩小焊缝,以符合设计标准[2]。在施工时,还要注意水平控制基础环,使预埋板处于水平状态,要求误差不能大于5mm,吊装时支腿筒要平置在预埋板上,并调整使其处于水平状态,可以采用水准仪来调整使其误差减少,将误差缩小至1mm之内,之后,再焊接螺丝。操作完成后,为确保稳定性,应对基础环上下部进行焊接加固。在钢筋绑扎结束后,要注意检查基础环是否处于水平状态,不能出现偏差较大的情况。浇筑之前,应做好三核工作,第三次检查基础环是否水平,浇筑操作过程中要将冲击力控制在合理范围内,浇筑要注意对阵,避免对基础环产生影响,为保证施工效果,没浇筑一次,均要校核一次。
2.3接地施工
在风力发电机组安装施工过程中,由于其偏高,要注意做好接地处理,以防止遭受雷击,造成设备倒塌。接地操作是施工中的关键环节,也是施工难点,这主要是因为其受到多种外界因素的影响,接地网在设计时要考虑到环境要素、区域要素等,其中对接地效果影响最大的是土壤的电阻率,还有接地体也会影响接地效果。当前大部分施工采用的是铜包钢、扁钢等金属材料。就山区机组安装来看,因为其地势原因,一般通过钻深孔来达到接地效果[3]。为了确保可靠不同钢材之间紧密连接,如角钢和扁钢之间,要注意焊接好两钢的接触位置。浇筑完成后,应连接好垂直接地极,并在扁铁表明涂降阻材料;对于焊接口位置要注意做好防腐措施。回填时,应对降阻剂进行检查,注意查看是否存在脱落问题,如果出现脱落,须臾及时修补。
2.4吊装施工
在安装大型风机时,对于吊装技术提出了更高的要求,注意是考虑到机组较重且安装在较高位置,因而具有一定的风险性,在安装时应对方案进行评审,并要求专家学者进行认证,以确保施工安全。风机组安装前,要设计合理的施工流程,并严格那种要求操作,做好相关准备工作,将所用设备搬运至指定位置,对基础进行查验,对机组施工所用设备进行清查,确认无误后再验收,接下来要安装内沿的电缆线以及照明系统,对组装叶片轮进行组装,安装控制箱、叶轮,安装完成后要检查验收,确认全部施工完成再进行测试,确保正常运行。
3.结束语
综上所述,风力发电前景广阔,与传统的发电方式相比优势明显,因此需要重视不断提升风电机组研发技术和施工技术,为风力发电奠定良好的基础。在党的十六大上,提出了科学发展观这一重大战略,战略中指出要全面协调可持续发展,这对于发展指明了方向,重视风力发电是积极响应党的号召的体现。目前,关于风能的利用问题仍是行业研究的重点,如何有效提升风能利用水平是必须考虑和关注的问题,重视改进机组安装技术,提升施工水平,可以助推风力发电行业长效稳健发展。
参考文献:
[1]孙永胜, 李纲. 大型风力发电机混合塔架冬季施工技术[J]. 建筑施工, 2019, 041(012):2144-2146.
[2]罗翔. 风力发电机组基础施工技术的难点分析[J]. 居舍, 2018(27):59.
[3]孙嘉. 风力发电机施工中混凝土裂缝控制技术分析[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2016, 000(015):5394-5394.