風電設(shè)備安裝技術(shù)管理綜述論文
在風電施工建設(shè)中，工程的施工重點和工作量主要反映在風機的安裝作業(yè)上，一般情況下，履帶式起重機充當了吊裝設(shè)備主角，汽車起重機則充當配角，主要任務(wù)是完成機艙、塔筒和葉輪等三大部件的安裝。下面是專業(yè)從事風電安裝的施工企業(yè)工程師，根據(jù)多年施工經(jīng)驗撰寫的文章，以供相關(guān)讀者參考。
近年來，國家對以風力發(fā)電為主的新能源示范工程作了專項安排，國內(nèi)風力發(fā)電的規(guī)模如雨后春筍的迅速發(fā)展起來。目前在江蘇、吉林、遼寧、廣東、內(nèi)蒙、新疆、寧夏等地已有多個裝機容量為100MW及以上的風電場已建或在建。我公司從1998年開始進入風電場安裝市場，目前已經(jīng)完成了十幾個風電場的建筑安裝工程，并積累了一定的安裝和管理經(jīng)驗，下面就風電場風機安裝過程談?wù)劶夹g(shù)及管理方面的經(jīng)驗，希望能與同行相互交流。
1、風機設(shè)備組成
風機設(shè)備主要由底座、塔筒、機艙、輪轂、葉片、箱式變壓器、及電氣等部分組成。各種機型設(shè)備的重量不同，塔筒的高度不同，而塔筒的高度一般是隨風力高度分布情況而確定。
2、安裝場地要求
目前國內(nèi)風電場施工及設(shè)備存放場地主要有兩種類型，一種是在現(xiàn)場設(shè)立臨時存放場地，風機設(shè)備到貨后集中存放在臨時倉庫，安裝時再二次運輸?shù)降跹b點。另一種是直接將風機設(shè)備運輸?shù)降跹b現(xiàn)場存放不再二次運輸。為了節(jié)約運輸?shù)某杀荆絹碓蕉嗟娘L電場采用風機設(shè)備一次到位的方式。但這樣也加大了對安裝場地的要求，每個安裝場地必須可以存放一臺套風機的全部設(shè)備，并能讓大型吊機和輔助吊機有吊裝設(shè)備的位置。因此在設(shè)備到達現(xiàn)場前須要對進行場地策劃，讓場地符合風機設(shè)備安裝的要求。
3、風機吊裝
吊裝時主力吊車的選用主要受到地理環(huán)境、場內(nèi)道路狀況、設(shè)備參數(shù)（機艙尺寸、重量、塔筒高度）等因素影響。隨著風機單機容量的日趨增大，對吊裝機械要求也越大。在場地和道路寬敞的情況下，一般使用履帶吊進行吊裝。但如果施工現(xiàn)場道路較窄，應(yīng)首先考慮使用輪胎式起重機。因為使用履帶吊進行吊裝，如果道路狹窄，從一臺風機到另一臺風機間需要不斷拆卸和重新安裝履帶吊，這樣既拖延了工期，也加大了成本。目前國內(nèi)安裝的風機主要以1500kW機型為主，如江蘇如東、江蘇東臺，吉林通榆、遼寧阜新、內(nèi)蒙古呼倫貝爾等風電場。從目前國內(nèi)1500kW風機設(shè)備安裝的情況，一般要選用400t以上的大型履帶吊或500t以上的輪胎吊來滿足吊裝要求。
下面以華能吉林通榆風電場舉例說明：華能吉林通榆風電場一期工程為100MW風電場，單機容量為1500kW，共67臺。根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境和設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，則確定現(xiàn)場安裝平臺為50×50m2，地壓為15t/m2，共存放3節(jié)塔筒、1個機艙、3個葉片、1個輪轂等一臺套風機設(shè)備，并滿足一臺450t履帶吊和一臺輔助吊機吊裝設(shè)備的站位要求。
根據(jù)設(shè)備參數(shù)和現(xiàn)場的環(huán)境因素，經(jīng)過計算，我們確定CC2500/450t履帶吊為主力吊機，根據(jù)機艙就位的'最高高度（約72m），再確定吊臂的長度為96m，這樣可以保證在葉輪吊裝時，將葉輪的法蘭口正對機艙就位而機艙不會碰桿（吊機吊臂），從而避免了吊機移位或機艙偏航等復(fù)雜作業(yè)。
4、設(shè)備卸車
風電場設(shè)備卸車主要是指塔筒、機艙等大件設(shè)備的卸車。機艙是風機最重要的部件，也是最重的設(shè)備。根據(jù)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)以及現(xiàn)場機械的實際情況，可以采用單機卸車或雙機卸車。如內(nèi)蒙古呼倫貝爾風電場塔筒最重40t，機艙54t，因而采用雙機（一臺65t汽車吊和一臺50t汽車吊）卸車。塔筒用專用的吊裝工具卸車。機艙則用吊裝梁和雙機進行卸車。
5、風機設(shè)備吊裝
風機設(shè)備吊裝主要指塔筒機艙、葉輪等大件設(shè)備吊裝，其中最重要的環(huán)節(jié)是吊裝機艙和葉輪（輪轂和葉片的組合體）。機艙最重則吊機受力也最大；葉片的受風面積最大，因此對風速要求嚴格，一般要求風速不大于8m/s.為了考慮葉片吊裝的方便和容易操作，機艙吊裝時吊機的位置既要考慮滿足機艙的要求也要滿足葉輪的吊裝要求。我們一般要求主力吊機吊臂正對機艙的法蘭（連接輪轂的法蘭），這樣對葉輪吊裝就位方便得多，不需要移動吊機來調(diào)整位置（也不需要進行偏航來調(diào)整機艙的位置），而是吊機一次到位。如果側(cè)面吊裝機艙則還需要移動吊車的位置或進行偏航才能滿足葉輪的吊裝，根據(jù)風機設(shè)備吊裝情況分析，選擇大型主力吊機一般是機艙就位的標高（機艙頂部的高度）加上20m左右，就是主力吊機吊臂所需要的長度。
葉輪吊裝時，要求隨時注意風速的變化，上面2個葉片溜繩按技術(shù)要求綁扎。每條溜繩需要5～6人，配合指揮人員進行松緊調(diào)整。葉輪與機艙對接時，需要2～4根尺寸適當?shù)亩ㄎ讳N進行定位，然后再慢慢松鉤對接。
塔筒吊裝時，每節(jié)連接螺栓力矩達到《安裝手冊》上技術(shù)要求時才能松下吊機，進行下一步吊裝工作。
根據(jù)風機塔筒的特點，在安裝時除了按吊裝安全規(guī)程進行作業(yè)，還應(yīng)注意以下幾點：
�、偎财鸬跚�，檢查設(shè)備內(nèi)所有的電纜，并進行必要加固措施，確保在吊裝過程中電纜不被損壞。
②塔筒內(nèi)作業(yè)時必須做好漏電保護措施，檢查電源線。
�、鄣跹b底節(jié)和中節(jié)塔筒時，把臨時安全繩固定在塔筒頂端，確保作業(yè)人員上下塔筒的安全，吊裝上段塔筒后，把永久的安全繩安裝好。
�、芩矊訒r，由起重指揮站在地面通過對講機與塔筒平臺上人員聯(lián)系，并指揮吊機動作；當機艙到達塔筒上方和葉輪與機艙對接時，吊裝作業(yè)指揮權(quán)由地面起重指揮移交給塔筒平臺上起重指揮，由其通過對講機指揮吊機動作。
�、菀话愕臋C型要求將上段塔筒與機艙在同一天安裝完成。
6、現(xiàn)場施工管理
由于風電場存在安裝時間較短，長期風力大等特點，因此進行風電工程項目施工也有流動性大、工期短、長時間在大風環(huán)境下作業(yè)、不同風電場條件差異大、施工條件惡劣等特點。由于工期短，因此辦公和住宿點一般采用臨時搭建簡易房或租用當?shù)氐拿穹縼斫鉀Q，這給現(xiàn)場施工管理帶來一定的困難。因此主要管理人員應(yīng)提前進入施工現(xiàn)場，收集現(xiàn)場施工資料和周圍環(huán)境、自然環(huán)境資料，然后根據(jù)施工特點提前采取相應(yīng)有效的措施，充分利用當?shù)氐馁Y源，以確保施工正常有序進行。
7、在風力較大情況下的施工管理
風電場存在長時間必須在較大風力情況下作業(yè)的特點。因此無論是作業(yè)期間或大型吊車停駐時，必須考慮到可能有最大的風速情況。若風的條件大于停車的限制值，必須及時把吊桿降低到地面上。如果場地條件允許，應(yīng)該朝著迎風方向降低吊桿系統(tǒng)。必須及時考慮風力和風向的變化，每天預(yù)先收集信息。以便及時做好防范工作，吊車臂桿趴下后應(yīng)用防風錨做好固定。
履帶吊轉(zhuǎn)移時，速度一般不宜超過500m/h（由于吊臂長，吊機容易發(fā)生意外而側(cè)翻），轉(zhuǎn)移前用推土機把行車路線推平。轉(zhuǎn)移時由履帶吊司機長負責指揮，履帶吊前方、左右履帶設(shè)專人監(jiān)護，保證前后履帶角度不超過3度，左右履帶夾角不超過2度。當?shù)貕翰粔驎r須鋪設(shè)路基板，夜間轉(zhuǎn)移時要配備照明設(shè)施。
施工過程中，隨時觀察天氣狀況，及時將強風預(yù)報通知履帶吊機長。吊車司機接到強風預(yù)告應(yīng)馬上停止作業(yè)，將吊鉤升到最高位置，然后趴桿將臂桿頭部觸地或?qū)⒈蹢U放置于鐵板凳上，關(guān)閉發(fā)動機，鎖好操作室，人員撤離。
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