黄书平
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摘要:对于整个海上风电场的建设而言,风电机组基础建设无疑是最为关键的部分,其建设好坏关系着整座风电场的运营。但由于我国海上风电建设尚处于起步阶段,风电机组基础的施工技术相对薄弱,并且在当前“抢装潮”的大背景下,风电机组基础的施工资源将非常紧张,因此,设计合理的施工设备配备方案变得尤为重要。基于此,以下对风力发电机组安装技术进行了探讨,以供参考。
关键词:风力发电机组;安装技术;分析
引言
风力发电机组本体设备安装的工艺极为复杂,具有较高的安装难度,如安装质量不合格将会影响发电机的运行安全与稳定,降低发电效率。为了实现节能减排的目标,满足人们日益提升的用电需求,在火电发电机组本体设备安装过程中,应提升火电发电机组的安装质量,有效保障其发电机组的高效运行,实现发电功率的最大化。
1风力发电机组安装技术难点
(1)机组重量大,吊装高度高,对起重机的选择和定位要求高。(2)机组安装组找正时,要拧紧大量连接螺栓,连接点的预紧力必须满足要求。(3)叶片设计为细长结构,截面在整个长度范围内不断变化,很难确定重心布置,吊装方案必须严格按照相应的设备参数确定。(4)由于叶片直径大、中空、易碎,在安装和组装过程中需要防止断裂或变形。(5)吊装叶轮时,风阻比较大,需要保护安全风绳,防止碰撞。
2风力发电机组主要安装工艺
2.1下塔筒安装
1)基础环检查。首先,应重新检查基础环法兰面的水平度,只有法兰的水平度符合设计要求,才能准予起吊。其次,应检查基础环法兰的椭圆度,以免影响与下塔的对接;检查法兰面是否有严重划痕,将过渡段的设备及附件安装到位。2)铁塔检查。吊装塔架前,必须检查和修复塔架在运输过程中的损坏,检查法兰表面的损坏和圆度,检查塔架内外表面的损坏,并用塔架制造商专门提供的油漆修复损坏的零件,以修复表面油漆损坏。3)提升机检查。塔架吊架安装前,必须确定使用的吊架和吊索是否符合要求,并检查吊架安装是否正确。4)塔架吊装。下塔垂直运输,直接吊装。下塔由主起重机吊起,移动到桩顶上方150毫米处。调整下塔筒的安装方向,确保塔门方向正确,然后慢慢到位。用导销对准法兰螺孔,安装预埋螺栓、垫片和螺母,并按标准要求拧紧高强度螺栓。
2.2定子的安装
发电机安装时,应确保在同一轴承座上进行前后轴承的安装,发电机后台板安装时,其实际高度会比理论标高高出0.1cm。利用钢丝进行轴承底瓦窝的测量,确保其与前轴承座处于同一水平线,并找准其中心位置,确保安装位置的正确性。在进行发电机定子吊装时,应将钢丝绳绑在定子外壳的吊耳之上,之后再进行起吊,以保证定子起吊的安全。
2.3发电机吊装
发电机吊具通过2根20t×5m的吊带与吊具F处卸扣连接,使吊具与发电机端面贴合,并且通过30颗M36螺栓与发电机连接,预紧力矩要求500N?m,通过1根35t×3m的吊带与吊具G处卸扣连接,1根3t×6m吊带与E处卸扣连接。发电机吊梁安装好后,将发电机护栏与发电机吊梁通过12颗M30的螺栓可靠连接,预紧力矩要求500N?m,主吊起吊,地面人员配合拉导向绳将发电机缓慢平稳起吊至机舱安装位置,使发电机定轴法兰与机舱底座法兰面对齐并借助导正棒使安装法兰孔对中,安装双头螺柱及力矩紧固,定轴与底座连接所有螺柱完成三遍50%、75%、100%施工扭矩。
2.4增速型机组机舱和轮毂安装
1)吊装准备。将机舱与顶塔之间的连接螺栓预先放置在顶塔的上部平台上。
机舱吊装前,必须完成机舱顶部风速计、航空警示灯等附件的安装和电缆敷设。2)机舱吊装。机舱和轮毂已在现场预组装。安装吊装机舱和轮毂的专用吊索,并将货物稳定钩挂在吊索两侧的1000吨吊车上。吊索连接完成后,检查连接的正确性。在现场吊装指挥下,缓慢吊起吊车吊钩,将机舱吊至上塔上部法兰上方。在机舱头尾拉一根缆风绳,调整机舱方向,保持机舱偏航法兰面水平,用导销对中法兰孔。当两个法兰表面接触时,安装螺栓。按照标准中规定的顺序和扭矩拧紧螺栓。
2.5防雷接地系统设计
针对风力发电场及风电机组的设置要求,有必要对每台风电机组进行单独的防雷设计,因为多数风电机组在实际运行过程中,所处区域的土壤电阻率较高,但是考虑到对每台风电机组进行接地电阻冲击测试时,无法借助测量手段获取,所以需要预先测算出单台风电机组接地网的工频接地电阻,然后根据其与冲击接地电阻间的关系获取冲击电阻值,从而选择合适的风电机组安装位置。另外,针对风电机组所处的地理位置差异,在防雷保护上也会有不同的要求,在设计风电机组防雷接地系统时,应当充分考虑机组的防雷要求,且需要考虑到施工难度及经济问题,在雷电流幅值较大的情况下,会对风电机组产生较大的破坏,线路内过电压非常高,所以除了必要的接地系统设计之外,还需要采取合适的避雷措施。
3风力发电机组安装技术控制措施
3.1明确安装过程中应注意的问题
火电发电机组本体设备安装过程较为复杂,安装内容烦琐,安装存在较高的难度,在安装过程中应注意以下几方面:安装时应严格按照安装规范标准进行,安装人员要对自己的安装操作行为进行规范,进而保障安装质量。火电发电机组本体设备安装具有综合性的特点,且工程规模较大,安装人员应注意各个安装环节的协调配合,不可遗漏任何一个环节,以免影响安装施工进度。火电发电机组本体设备安装完成后,要对设备进行试运行,以此确保安装问题可及时发现及高效解决,进而保障发电机组的安全运行。
3.2危险电压的科学估算
在雷雨天气,风电机组遭受雷击的概率较大,遇到雷击时雷电流会进入到建筑物内部,并在塔身中分散流至电缆线路和地面中。但是受到接地系统设置的大小和形状的限制,往往电流会通过电压梯度的方式集中在塔架周围,虽然能防止塔架周围人员遭受雷电直击,但是地面的电压梯度也会对周围的机械设备及相关人员造成伤害,如果人处于这个区域内,会存在电流流经身体的风险。因此,在对风电机组进行过电压保护及防雷接地系统设计时,应当充分考虑对风电机组塔筒周围危险电压的科学估算。
3.3强化汽轮机的轴系调整
发电机组属于大型的旋转轴系,其中包含多个汽缸及转子,为了保证发电机组的安全运行,在安装过程中对轴系中各个转子的支撑情况进行调整,合理进行各个转子的旋转中心位置的确定,以将其旋转所形成的挠度曲线控制在相应范围之内,并合理进行转子与缸体、隔板等各个部位之间位置的确定。安装过程中,应根据不同类型的发电机组选择适合的安装方式。安装时,要合理设置发电机组的重要轴系,获得准确的数据,对背轮组与各个部门之间的距离数据进行准确测定,了解机组各个结构的相关数据,进而合理进行轴冗量的有效调整,以确保安装质量符合规定标准。
结束语
风力发电装置安装技术实施过程中,大规模设备吊装安装技术、大规模设备装配技术、发电机组安装技术等施工技术密切相关,项目也取得了较好的社会效益和生态效益。
参考文献
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