风电风机吊装施工技术研究
邱芸 朱家快
中国水利水电第九工程局有限公司,贵州贵阳 550081
【摘 要】：可再生能源十分重要，特别是在我国能源结构优化，能源需要满足等层面,占据着不可小觑的影响地位。所以长期以来，我国始终专注于规划和发展可再生能源，希望借此进一步带动社会经济的协调性发展。本文主要从风机吊装的主要工艺进行论述，为后续类似工程提供经验参考。
【关键词】：风电风机 吊装技术 安全
1 项目概况
四川盐源风电EPC项目位于四川省凉山州盐源县，包括小高山、牦牛山和观塔坡三个风电场。场地海拔3300～3800m，平均海拔3600m。三个风电场一共59台DF131-2500（2.5MW）型直驱永磁型风力发电机组，额定功率为2500KW、三叶片、上风向、直驱型、低速、变速变桨距控制、永磁同步发电机。风力发电机组风轮直径131m，轮毂中心高90m。机组由轮毂装配、叶片、发电机装配、机舱装配、塔筒装配等五大部套组成。
本项目总装机容量147.5MW。施工主要内容包括交通工程、风力发电机组工程、集电线路等工程。
2 单台风机吊装工艺
基础清理→电控柜等安装→底段塔筒安装→下段塔筒安装→中段塔筒安装→上段塔筒安装→机舱安装→风轮组合→风轮安装→风机内电气部分安装→风机安装验收。主要部件上附属的小部件，需要在各部件吊装前，提前在地面进行安装或固定，部件组合工作提前完成。风机各部件之间的连接工作在风机安装过程中同步安装完成。
3 施工准备
施工前应提前完成风机基础、吊装平台的验收。
提前在风机吊装场地进行主吊机械组装；对机械进行试验确认性能可靠后进行风机吊装。吊装的主要机械设备见表1。
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现场除准备好大型吊装机械设备以外，还要准备各部件吊装的用索具、吊具、溜绳、专用吊耳等，并严格检查以上工器具是否合格、有无损伤变形等缺陷。
4 塔筒安装
4.1 塔筒起吊、安装
（1）起吊索具安装
在塔筒上部（小径端）安装起吊吊具，将吊盘连接螺栓拧紧，并将所有连接螺栓紧固力矩保持一致。塔筒下部（大径端）安装起吊吊盘，将吊盘固定螺栓拧紧，辅助起吊机械吊钩上挂风机厂家提供的塔筒专用起吊索具。
（2）起吊竖立塔筒
主吊和辅吊机械停到预定起吊位置，按照上述方式安装吊盘，安装好起吊吊具后，两车同时起钩，待塔筒刚离开地面时，两车停止起钩，保持停止动作观察5分钟，并分别试验两车刹车等，确认一切正常；辅助起重机缓慢落钩使下法兰离开地面100mm左右，主吊机械缓慢起钩、起杆及转向，辅助起吊机械配合转向、行走，直到塔筒完全竖立，在塔筒竖直后，辅助起吊机械落钩或趴杆使起吊绳松弛后，摘除起吊绳并将起吊吊盘拆除。
（3）塔筒起吊安装
起吊塔筒到基础环中电气柜或已安装塔筒上方，在两法兰之间距离10cm左右时停止，用撬棒引导两法兰孔对中。塔筒就位时主吊机械缓慢落钩，将所有螺栓连接孔对正后，将所有连接螺栓自下向上穿装，装上垫圈并拧上螺母全部安装好螺帽。慢慢放落塔筒使索具处于受力状态，用电动扳手快速预拧紧螺栓。之后用液压扳手拧紧拧紧螺栓。
4.2 塔筒内外部的安装工作
塔筒门梯安装：底段塔筒安装完毕后，将门梯安装到塔筒上。安装时注意调整塔筒门梯水平，并在塔筒门梯前部下方安装调整机构，将门梯调平，然后紧固门梯与塔筒的连接螺栓。
塔筒小吊车安装：将吊车本体上方的吊耳通过螺栓固定到工字梁上的吊车安装耳板上，注意螺栓头和安装板间、螺母和安装板之间要装入聚氨酯垫圈和衬套。拧紧螺栓至衬套压紧吊车吊耳。吊车链袋通过螺栓连接到吊车链带安装耳板上。
将塔筒内爬梯进行可靠连接，确保施工人员攀爬安全，同时安装塔筒内部照明线路。
5 机舱吊装
5.1 吊装准备
（1）在机舱顶盖上安装好测风设备支架、航空灯及避雷针。将机舱吊具连接到吊点上，要求吊具安装牢固、可靠。吊装前将机舱内部整理干净，对可移动部件进行固定，机舱罩外部清洗干净。
（2）试吊（机舱离地约200mm），调节机舱纵向和横向水平，并使四根吊链都能受力；在机舱上系2根150m长的溜绳用于控制机舱方向。
5.2 现场吊装
在起重指挥人员的指挥下，起吊机舱至高于上段塔筒顶部约0.5m的正上方；调整机舱前部朝向主吊机械起重臂，然后缓缓放下机舱，使导向棒进入到塔筒的上法兰孔内。在机舱和塔筒间留下较小的间隙时，将所有的连接螺栓穿上并拧紧。然后将机舱完全放下落在塔筒上，使吊具绳索处于拉直但不受力状态。用电动扳手将螺栓拧紧到500Nm左右的扭矩。然后用液压扳手将机舱与塔筒连接螺栓扭矩完全预紧。紧固螺栓时要注意对称，不能按一个方向逐个拧紧螺栓。
6 风机轮吊装
风机轮安装前，应提前完成风机轮组装工作，组装完成后开始安装：
（1）双机抬吊使风轮竖立
用两台起重机起吊风轮直到轮毂刚离开地面1.5m左右，清理对接螺栓孔、法兰面；主吊带与叶片接触面涂抹适量松香粉沫。法兰螺孔上等分安装三根导正棒；在主吊机械缓慢起钩的过程中，辅助机械缓慢落钩，使风轮从起吊状态逐步倾斜，当风轮轮毂高度超过风轮半径时，风轮只由主吊机械吊住，完成空中90°翻身，辅助机械落钩，将辅助起吊机械的起吊绳拆除。
（2）风轮就位及安装
起吊风轮后，主吊机械向塔筒方向转杆并起杆进行风轮就位。发电机中的高空起重工通过对讲机与主吊车保持联系，指挥吊车缓缓平移，轮毂法兰接近发电机动轴法兰时停止。电动扳手紧固后，用液压力矩扳手打力矩。过程中通过溜绳转动风轮，使锁定销和槽口对齐，将锁定销插入卡口中进行锁定。
7 风机吊装对风速要求
由于风机各部件吊装时的稳定性受现场风速影响较大，所以必须在安全风速内进行现场吊装，风速一般要求如下：
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8 总结
一台风机厂家从计划到生产完成时间一般在三个月左右，运输至现场后3～4天安装完成，6～7天可以完成装备调试。风机吊装的安全是一切工作的根本，所有工作人员必须认真学习并严格遵守风机吊装的安全操作规程，负责安装工作的管理人员必须督促现场施工人员按安全守则工作，安装前及安装过程中应对吊车、起吊设备、安全设施进行必要的维护检查，如果发现问题应立即进行处理，符合安全要求后方可施工。