刘宏
西北电力建设第三工程有限公司 陕西省咸阳市 712021
摘要：以大唐新能源靖边天赐湾50MW风发电厂项目为例，通过对风机安装的施工内容、质量管控、吊装安全、以及注意事项进行研究，确保每个安装环节都符合施工要求,保证了风机安装工作安全有效实施。
关键词：风力发电机；机组安装；技术要求
0 引言
该项目的25台风机均采用东方电气风电有限公司生产的FD127A型风机，功率为2000kW，风轮直径为127m，轮毂高度85m；工作内容包括风电机组、油浸变部件掏箱、开箱检查、所有设备的清洗、组装，机舱、叶片、轮毂吊装的安装，风机电缆接头、控制柜、低压柜、等安装，配合机组调试等；塔架安装包括塔架的吊装、安装，电缆敷设、照明灯具、爬梯安装及附件安装，设备的卸车等。
1 机组安装工程量
风机安装工程包括但不限于以下内容：
1.风力发电机组安装（含卸车、保管、现场组装、安装、附属配件集中保管和倒运）。
2.塔筒安装（含卸车、保管、安装、附属配件集中保管和倒运）。
3.风机变压器安装（含卸车、集中保管、倒运、安装、交接试验及调试）。
4.负责分系统调试、配合设备厂家及整套调试以及有关的技术服务。
5.设备包装物保管、回收、装车移交。
6.机舱、叶片、轮毂、塔筒、基础环因特殊原因不能一次到达卸货地点而出现转场行为的二次倒运。
2 质量措施
严格按照安装手册进行施工，认真执行国家相关的标准及业主、监理及生产厂家提出的技术要求。施工中注意对成品的保护，在施工过程中要对每一道工序进行认真检查，并做好检验记录。
2.1 天气情况
施工作业时，提前了解施工期间的天气情况，合理安排施工时间，要求无雨或无大风天气。在吊装设备前应该及时了解天气预报。吊装塔筒和机舱时10分钟内最大平均风速不超过10 m/s时；吊装叶片时10分钟内最大平均风速不超过8m/s 。
2.2 场地情况
为了保证起重机进行吊装作业时的安全，对起重机站位点的地面应进行洒水碾压和平整，并达到站位点地耐力要求30t/m2检测合格。本项目提供的施工安装平台尺寸为70m×80m，为确保吊装的安全性，风机机组吊装需在此特定施工安装平台上进行。
2.3 现场运输条件
现场施工道路是已规划、平整好的现场检修道路。风机吊装场地为土建单位施工完成并经甲方、监理单位、我方三家验收合格，并出具验收合格报告。
2.4 大件吊装
根据本工程风机设备技术参数，塔筒高度下段15.039m、中下段18.95m、中上段24.17m、上段24.098m，即四段塔筒累加总高度为82.257米，机舱、叶轮与叶片的高度均为85米；机舱重量89t、轮毂与3只叶片组合后的重量69t；本工程主吊拟选用中联QUY500W型履带吊进行塔筒以及机舱、叶轮的吊装。
3 机组吊装技术
根据现有的规范要求，机组安装设备的选择及吊装方案应符合安装手册及相应的国家标准执行。
3.1塔基安装
将平台吊入基础环内确保平台缺口中心线（进门处）与塔筒门中心线重合，基础环法兰表面到塔筒底部平台踏板下表面的距离为：1860 mm。
用铅垂线测量塔筒底部平台的外轮廓到基础环法兰内缘的距离。调整平台位置， 使平台的外轮廓到基础环法兰内缘的距离均匀。
调整塔筒底部平台底部的螺杆和螺母，确保平台面水平，支撑平稳。
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3.2塔筒吊装
3.2.1塔筒起吊
用主吊车起吊塔筒上法兰，辅助吊车起吊塔筒下法兰，对塔筒底段进行抬吊翻身。两台吊车协调工作，勿使法兰与地面接触，直至塔筒竖起，法兰面距离地面约 1.5m，拆卸下法兰上的吊具。
3.2.2塔筒就位
在第一段塔筒就位的过程中，使用牵引绳控制塔筒底段的位置，确保塔筒底段不会撞到塔基平台上的柜体。塔筒连接时，主吊车吊装塔筒底段慢慢接近基础环， 将二者轴向对正。缓慢下降塔筒底段直至安装人员能方便地旋转塔筒，初步找正塔筒底段和基础环的周向位置，拆除牵引绳。
3.2.3紧固螺栓
继续落下塔筒，当接近塔筒 3/4 重量落下的时候利用电动扳手按 1000Nm 对称预紧所有螺栓。然后用液压力矩扳手按设计给定力矩的 50%、75%、100%分三级对称预紧螺栓，所有螺栓预紧完后用记号笔做防松标识。
3.3塔筒吊装参数及负荷计算
塔筒共计四段，塔筒采用一台500t履带吊为主吊机，一台75t汽车吊做辅助吊机，双车抬吊至塔筒直立后由主吊单车吊装就位，各段吊装计算如下：
主臂L=96m，作业半径R=18m时；Q额=110t；第一段塔筒重量约为52t，吊钩及索具重量为6t。
起吊负荷率：Q计=K*K1[(Q净/2)+q]=1.1*1.1*[（52/2）+6]=38.72T
Q额≥Q计；
Q计/ Q额=38.72/110=35.2%
就位负荷率：Q计=K（Q净+q）=1.1*（52+6）=58T；
Q额≥Q计；
Q计/ Q额=58/110=52.7%
满足安全吊装要求！
上式中:Q额：为本工况下额定起重量；Q计：为计算值； Q净：为塔筒净重；q：为吊钩、索具等重量；K：动载荷系数；K1：不均衡载荷系数；
综上所述：在吊装第一段塔筒时，一台75t汽车吊吊做辅助吊机，一台500t履带吊为主吊，满足本次塔筒吊装的需求。以此类推，完成其余三段塔筒安装。
3.4风轮组装
3.4.1轮毂就位
在开阔平坦地带放置轮毂，周围直径 80 米范围内地面应平坦，无凸起。
打开导流罩顶盖，用辅助汽车吊吊起轮毂装配平吊吊具从轮毂顶部落入轮毂内， 吊起轮毂平稳放置在开阔平坦地带，周围方圆 80 米范围内地面应平坦，无凸起。
检查轮毂内各部件是否完好，各紧固件是否松动,各标记线是否清晰。清理轮毂， 尤其注意变桨齿轮上沙尘需清理干净。
检查叶片有无损伤，标记线是否清晰。叶片若有损伤需通知厂家处理，将叶片清理干净。在将叶片安装到轮毂之前，应检查叶片在运输、存放、吊装等各项工作过程中是否受到损坏。
3.4.2风轮起吊
1.起吊风轮至机舱主轴中心高度。利用轮毂导向柱将轮毂法兰孔与主轴法兰孔对准。缓慢移动吊车使轮毂法兰面与主轴法兰面接触。
2.当风轮稳定悬吊后，快速地插进事先准备好的左、右两侧螺栓，拧入所有容易拧入的螺栓，确保螺栓露出锁紧盘端面 85mm~87mm，然后旋入螺母初步拧紧。
3.对所有能够预紧的螺栓按 50%的额定拉伸力进行预紧，确保风轮与机舱超过一半的连接螺栓按 50%的额定拉伸力预紧后，主吊车松钩，拆下风轮吊具，主吊车移开。
4.呈米字型按额定拉伸力按 75%、100%的额定预紧力两次对称拉伸风轮与机舱的连接螺栓。
5.轮毂与机舱连接紧固件如表1。
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3.5机舱吊装
机舱装配的外形尺寸为 11m×3.7m×4.58m（不包含气象架），重量约 89T。顶部开有机舱起吊孔，用于起吊。
打开机舱顶部的齿轮箱排气罩，用绳子固定在气象架上，在机架的前后共有 4 个起吊点，穿上 4 个 35T 弓形带母卸扣。在风轮侧使用 2根 35T 的吊带（4m），电机侧使用 2 根 35T 的吊带（5m）。
安装两根牵引缆绳，第一根通过机舱罩壳尾部的吊车舱口紧固在发电机机座尾部区；第二根紧固在主轴法兰上。
拆除机舱运输前支架与机舱的连接紧固件，将机舱起吊约 1.5m 高度。
用 M30 丝锥检查偏航轴承与塔筒的连接螺栓孔，并在偏航轴承上安装导向柱。检查偏航刹车盘表面清洁情况，清除所有油污。
安装机舱罩壳运输孔盖板，并在缝隙处抹上密封胶，要求整洁、均匀。
机舱起吊缓慢起吊机舱，通过索引绳控制机舱的方向，将机舱吊至塔筒顶部，利用机舱导向柱对准塔筒顶部法兰上的孔。
放下机舱直到偏航刹车盘与塔筒顶部法兰刚刚接触，旋入所有连接螺栓，然后拆除机舱导向柱，换上机组产品螺栓。
放下吊车载荷约 5 吨，用电动扳手预紧所有连接螺栓。然后将机舱完全放下， 按规定力矩呈米字型分三级（50%、75%、100%）对称把紧所有连接螺栓。
3.6叶轮吊装
3.6.1风轮简介
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3.6.2 风轮组装
在开阔平坦地带放置轮毂，周围直径 80 米范围内地面应平坦，无凸起。
打开导流罩顶盖，用辅助汽车吊吊起轮毂装配平吊吊具从轮毂顶部落入轮毂内， 吊起轮毂平稳放置在开阔平坦地带，周围方圆 80 米范围内地面应平坦，无凸起。
3.6.3风轮吊装
（1）吊点 1：距离叶根约 1.5m～2m 处，在两支叶片根部安装 30T×20m 扁平吊带， 该两只叶片叶尖各安装一件叶片护套和一根牵引绳。一台主吊车通过扁平吊带起吊两叶片根部。
（2）吊点 2：距离叶根约 40m 截面（以叶片标识为准）处，在该叶片截面前、后缘安装 V 型护套和一根 20T×12m 双眼圆吊带（吊带直径不小于 100mm），此双眼吊带上需绑牵引绳，用于翻身之后将吊带从叶片上拉出，该叶片叶尖安装一件叶片护套和一根牵引绳，辅助吊车通过吊带连接该叶片。
3.6.4风轮对接
1、起吊风轮至机舱主轴中心高度。利用轮毂导向柱将轮毂法兰孔与主轴法兰孔对准。2、缓慢移动吊车使轮毂法兰面与主轴法兰面接触。3、当风轮稳定悬吊后，快速地插进事先准备好的左、右两侧螺栓，拧入所有容易拧入的螺栓，确保螺栓露出锁紧盘端面 85mm~87mm，然后旋入螺母初步拧紧。4、对所有能够预紧的螺栓按 50%的额定拉伸力进行预紧，确保风轮与机舱超过一半的连接螺栓按 50%的额定拉伸力预紧后，主吊车松钩，拆下风轮吊具，主吊车移开。5、拆除轮毂下支架上的 2 根吊带。
3.6.5拆卸吊具
1、打开机舱罩天窗，将安全带挂在机舱罩壳吊耳上，然后出舱站在机舱罩上拆卸吊带，注意做好安全防护工作。然后安装轮毂罩壳吊具开口窗盖板。2、所有螺栓完成 100%预紧后，转动叶轮，当叶尖朝下时，拉出叶片缆风绳。
4 安全防护措施
1.施工生产中严格执行起重作业安全技术操作规程。
2.所有参加施工人员入场前必须进行安全技术培训，熟悉掌握安装方法和施工作业内容。
3.必须建立健全防火制度和岗位责任制，建立义务消防组织，配备齐全有效的防火工具、设备，便于发生火情时及时补救，防止蔓延成灾。
4.遇到六级以上的大风时，熄灭一切火源，停止明火作业。作业中如遇大风天气要按规程施工，严禁大风天气进行吊装作业。
5 结语
总之，随着可持续发展的大力实施，人们的思想意识也会更多的关注新能源，风力发电机机组安装技术的大力发展，将带动我国新能源行业的大步向前，这对我国的社会的长久发展也有着深远的意义。
参考文献
[1]忻爱民.浅析风力发电机组安装技术[J].安装,2018(08):29-31.