灵田风电场风机安装施工的组织设计研究

马成军

（国家电投集团广西灵川风电有限公司 广西灵川 541200）

引言

在风电场建设过程中，风力发电机组是重要的生产设备，其安装质量，直接决定了后续的使用寿命及运行安全。因此，在吊装施工开始前，应根据项目特点，制定安全、合理的施工组织设计，以确保作业安全及安装质量。

1 灵田风电场设备重要部件参数

灵田风电场位于灵川县灵田乡东北部山区，场址面积约25.7km2，本期装机容量为60MW。风电场所选用的风机为，30台明阳智慧能源公司研制开发的MY2.0-121型设备。

MY2.0-121型技术参数包括：①额定功率：2000kW；②叶轮径：120.4m；③设备可利用率（全场）：98%，单机不小于92%；④叶片数：3片；⑤叶片材料：玻璃纤维增强树脂；⑥额定风速：9.0m/s；⑦切入风速：3.0m/s；⑧切出风速：20m/s；⑨转速范围：1100～1950rpm；⑩齿轮技术：三级；11○齿轮传动比率：1：131.38；12○叶片质量：3×12.3t；13○叶轮质量：63.7t；14○电机质量：7.5t；15○机舱质量：87.0t；16○塔架质量：146.3t；17○塔架形式：圆锥钢筒；18○设计寿命：20 年。

2 风电场风机安装施工的组织设计

2.1 塔筒及主机设备运输

（1）车辆要求

主机及塔筒车辆：要求采用重型凹型低板车运输，车板底盘距离地面控制在装完车后300MM及以上，避免在现场运输过程中托底，牵引车采用420马力运输。

常规段运输车辆：要求采用抽拉式挂车，双桥带后轮转向，运输车辆车板要求：2MW（50.5或54m叶片）可拉长至32m，叶片牵引车马力至少在310马力及以上，视道路情况定。

二次转运段运输车辆：要求采用特种举升车，运输车辆车板要求：举升车需具备叶片360°旋转，且带叶片自转360°变桨功能；叶片牵引车采用420及以上马力。

轮毂及附件车辆：要求采用17m半挂运输车，轮毂摆放的载货平台不高于1.3m，车板有效装载长度为17m，宽度3m，牵引车采用375马力。

（2）道路要求

路面宽度：直行段路宽不低于6m（有效路面5m，两侧路肩各0.5m），直角转弯段路宽不低于10m（有效路面9m），视现场转弯实际情况定。

道路坡度：道路纵坡不大于10%，极限纵坡不大于12%，横坡不大于1.5%，极限横坡不大于2.5%；如果路面纵向坡度大于10%。

转弯半径：风机叶片运输转弯半径不小于42m，道路外侧14m以内不得有障碍物，具体视现场情况确定。

风电场主机、塔筒、叶片运输除上述要求外，在运输前须对运输路线进行重点勘察，提前做好障碍物清除及所经桥、涵加固工作；车货高度最低为5m，在穿过特殊桥涵时可采取轮胎改装等措施。主机、塔筒及叶片由常规路段驶入风电场内山路前，应组织相关人员对车辆状况、驾驶人员精神状态、设备绑扎情况进行全面检查，并经安全交底后方可运输；风电场内山路运输时应配备2～3台50型装载机，用以应对特殊路况。

2.2 塔筒安装

卸车：

塔筒运达平台前各方提前规划存放位置，塔筒进场后由吊装指挥统一协调各类车辆有序进行卸车，装卸过程必须按规定吊点进行操作；为防止塔筒发生滚动造成危害，需在放置处增加衬垫。将吊具和附属工具准备好后，吊机起钩，当塔筒离开运输车辆后，运输车辆立即驶离原处，然后吊机将塔筒平稳放置在地面的衬垫上，避免塔筒直接接触地面，需要和地面有至少15cm的间距，若在短期内不予吊装，则应保留位于塔筒两端的临时支撑架。安装塔筒以前，应对其进行检查，观察塔筒外表面的防腐层是否完好。当通过检查发现问题时，应做好相关记录，并要求厂家专业人员及时处理，后续二、三、四段依上述进行装卸；塔筒起吊要求风速＜10m/s，注意第一段吊装完成后应立即安装接地，预防雷击。

2.3 机舱吊装

吊装时必须按规定吊点悬挂吊具，因机舱起钩旋转到就位位置过程中，始终在主吊固定作业半径范围内工作。所以仅需做好对汽车吊的抗倾覆稳定性校核和地面承载力进行验算即可进行吊装作业；经过地面承载力验算汽车吊工况、支腿处地面承受压强可以满足吊装要求，机舱起吊要求风速＜10m/s。

吊装前应将安装风轮的工具和螺栓标准件可靠的放置在机舱中，挂好机舱专用吊具；拆掉运输支架；前后系上2根150m的揽风绳用于引导机舱的方向；启动主吊，慢慢提升机舱；将机舱提升超过上塔筒的上法兰后，吊车司机按照位于上平台安装人员的指挥缓慢移动吊机；在机舱的偏航齿圈端面离塔筒上法兰的距离有1cm时，吊机停止，用导向棒对准安装螺孔；用螺栓、垫片进行装配，螺栓旋入1cm的螺纹；此时吊机下落到两端面接触，吊机还要负荷1/2机舱的重量；安装人员按螺栓紧固工艺要求使用电动或液压扳手拧紧螺栓，给螺栓施加到规定的力矩值，卸下吊具，吊机复位；安装完毕后进行下一步的线路的对接。

2.4 叶轮

2.4.1 轮毂部分

拆除运输保护罩，清理轮毂系统里面的杂质灰尘，检查整流罩叶片出口与变桨轴承内圈的同轴度，保证在15mm之内，现场配备一台发电机为变桨提供电源，接好变桨操作箱的控制线。

2.4.2 叶片部分

叶片卸车的过程中，必须根据叶片上标出的具体吊装位置悬挂吊带于运输车叶片，并在叶片的法兰及底边设置好防溜绳，起吊时，叶片叶尖必须始终处在向上位置，完成起吊后，运输设备撤出现场，叶片摆放至指定区域。

2.4.3 叶轮吊装

现场使用1200t主吊及260t辅吊协同进行起吊，同时采用主吊车将上扬两个叶片吊起，在空中完成90°转身后，将副吊松开，和完成安装的风轮轴可靠连接。

3 结束语

目前灵田风电场MY2.0-121型风机已顺利安装完成20台，设备运行情况，各项监测数据均满足规范要求，这表明以上安装施工组织设计方案合理可行，值得推广应用。