新能源风电工程项目建设的吊装要点

2023-09-11国能黑龙江新能源有限公司

电力设备管理 2023年15期

国能黑龙江新能源有限公司王振

1 引言

风力发电项目的成功实施，能够有效地提高发电效率。在新能源风力发电工程中，因其涉及大量的起重及高空作业，导致起重施工中存在诸多的安全隐患。所以，为确保新能源风力发电工程项目施工顺利进行，本文将对施工中的一些关键问题进行讨论和分析。

2 新能源风电工程项目建设的吊装要求

在新能源风力发电工程施工中，因风力发电设备种类的一样，在具体施工时，其塔身的高度会有很大的差别。此外，由于风力发电项目的建设受到地理因素的影响，使得吊装施工所处的工作环境多样化，对吊装设备及吊装技术的要求也很高[1]。为此，在风力发电工程施工中，必须对起重设备进行合理的选型和严格的管控。在此基础上，提出了新能源风力发电项目的设计方案。另外，因为风电工程施工所需的风电机组数量比较多，所以在实施吊装施工的时候，就需进行转场移动施工，因此，风电工程施工对吊装施工的便捷性提出了更高的要求。

3 新能源风电工程项目建设的吊装机械选择

影响吊装机械选择的原因有多种多样的，主要包括：首先是地理因素。比如风资源，地形地貌，道路交通条件等，都会对吊装机械的选择造成一定影响。比如风力资源越好，由于风能资源的优劣，将直接影响到风电机组的发电能力，因而对起重设备的选型也就更加严格。同时道路条件也会影响到吊装机械的使用范围和效率[2]。其次是设备参数。在选择吊装机械时要根据具体情况来确定设备参数，比如机舱尺寸、塔架高度等参数。需要吊装机械具有较强的起重和抗风能力，且能够适应不同场地、不同环境要求，从而可以有效提高吊装作业的效率，同时要符合风电工程项目的地理地形需求。在风力发电工程项目的施工中，一旦出现吊装机械的故障，将会对整个施工建设造成很大的影响，因此，要对吊装机械的起重载荷开展科学的评价，确保吊装施工的顺利进行。在选择吊装机械的时候，要对风电工程项目进行实地调研，对施工场地的各方面因素展开深入的了解，这样才能确保吊装机械的荷载和高度能够达到吊装物就位的需求。

同时，风机的吊运是一项具有很强特殊性和很高风险性的工作，其就位高度一般处于70m 以上，而大型风机的就位高度甚至可以达到100m 以上，一旦发生意外，势必会引起重大的事故，机械损坏和人员伤亡在所难免，因此，在设备的选用上必须慎重[3]。对起重荷载进行评价和计算，是进行起重荷载计算的重要依据。为了避免因异常条件的出现而引起超载，引起事故，应将安全系数至少提高0.25。同时，还需要结合实际，来对辅助吊装设备做好选择，例如有荷载载重要求的汽车吊、履带吊等，这样才能确保吊装的安全性。机械吊装风机如图1所示。

图1 机械吊装风机

4 风电吊装技术

4.1 基本要求

在进行风电吊装工程建设时，不能一味地只展开吊装工作，首先要了解到吊装过程中的施工重点、要点以及预防风险的针对措施，以便减少在施工中出现无谓的错误，从而导致最终的工程效果被破坏，致使施工质量降低。建设施工时要注意的内容如下。

一是不同的型号和设备，其整体性能和详细特点各不相同，所以在设置塔架高度时，不可以相提并论，而是要根据实际情况来确定。通常情况下，对风轮的吊装不得小于规定范围。

二是安装风车的效果，与风力的分布有很大的关系，这一点，必须引起足够的重视[4]。

三是在进行风力发电吊装时，必须认识和分析风力发电的大小，如果单个风力发电的质量太大，会给施工人员进行风力发电的吊装带来一定的困难。在这样的条件下，要保证工程的质量，就要选择合适的施工工具和设备。

四是考虑到单台风机的性能和特点，在进行吊装时，必须根据具体的情况和需要，制订出针对性更强的施工计划。风电吊装技术具有很强的综合性，对于参与风车吊装的施工人员的要求也很高，因施工时牵扯的领域十分广泛，在开展风电吊装时，工作人员除了要面对设备的参数与性能外，还要研讨道路路况以及施工场地的自然环境等因素，并加强自身对防风性能以及起重设备的关注，从而保证施工进度，促进风电工程吊装建设的正常进行。

4.2 应用原理

以主机吊装为依据，借鉴了风力发电机组的起重方法，并结合我国风电工吊装的具体条件和要求，开发风力发电机吊装技术。在使用风电机时，相关的施工人员应该根据相关的标准和规范，对保护装置、门架结构、变幅机构、自升结构、起升机构等进行选择。在整个起重过程中，各设备起到了不同的作用，为起重作业的顺利进行提供了强有力的保障[5]。通过对该技术的使用原理的归纳，能看出施工技术是依靠相应的升降设备作为主，使设备可以在风机塔筒上不断向上升起。当上升速度达到了施工人员设置的标准之后，便可以通过连接设备，将塔身、风机主机和其他设备装置在一起。利用自动升降机制，工作人员可以比较容易地把设备展开降落和拆卸，而起升机构可以比较容易地对一些体积略大的设备实施安装。

4.3 技术优势

在运用风机吊装技术的过程中，可以较好地解决以往风机吊装施工所产生的问题，在运用过程中也会产生比较明显的效果。首先，可以有效地降低施工员工对塔体结构的依赖性，也就是降低了诸如吊车的起升高度等相关的影响因素，这样就能确保施工质量，能够有效地提升风机吊装工作效率，在进行风机吊装作业时能够快速完成吊装任务，还能提升施工人员的安全性。其次，在吊装风力发电机的过程中，利用液压缸的变幅和门架的功能，可以很容易地解决一些操作上的问题；接着，通过这种技术，可以更方便地拆卸、安装、降低和提升设备；最后，该方法具有一定的简单性和适应性，可以在很短的时间内满足各种不同的施工要求。

5 新能源风电工程项目建设的吊装要点

5.1 塔架吊装

在风电的塔架吊装施工前，首先要对施工场地的风速展开测量，以推断出因天气等因素对风电塔的影响作用，等各项条件都达到施工要求之后才能进行吊装工作。在开展吊装施工的时候，要把主吊车、副吊车之间连接起来，两个吊车同时运作，在发现塔架脱离地面后，控制主吊车接着上升，而副吊车则要保持原地上升，控制塔架底端与地面之间的距离，以保证起吊过程的正常进行。在塔架离地1.5m 左右的时候，副吊车必须停下来，在辅助起重机和塔架的配合下，解除辅助起重机的钩子，然后由主起重机将塔架提升到基础环的位置。

5.2 机舱吊装

在对机展开行吊装时，为了保证对机舱起吊的提高机可以正常地上升到塔架机的顶端，需要在机舱底部的两个位置上安装2根缆风绳。在起重吊降过程中，使整个舱的主轴端部平顺地搭在塔机的凸缘面上，在起重过程中，起重机要维持50%的载荷，使整个机舱的主轴端部平顺地落在凸缘面上。机舱着陆后，起重机应维持50%的载荷，以确保机舱与塔的连接可靠。在吊车和塔连接好后，立即使用扳手将螺钉紧固。

5.3 发电机吊装

一是在起重发电机时，要将发电机翻过来，在翻过来之前，先将直驱式发电机用专用吊架装好，再将吊架特殊装配好，装配好后，将吊架上的吊圈套在发电机侧面的两个吊圈上，以保证发电机与吊架间的锁链紧密结合。随后，将两台马达的连杆拆下，并使用特制的起重耳，以防止马达打滑。在电机起吊时，必须使发电机主吊耳的中心离地大约2m，以确保电机有一定的翻转空隙。

二是吊装发电机。在发电机吊装过程中，需要稳步进行吊装，在发电机与机舱进行对接时，需要将发电机顶部螺栓拧至机舱的法兰对接孔，并利用链式起重机将发电机移动到风室，从而使螺栓能够进行连接。在发电机与机舱相连接的孔间有径向夹角时，就可以采用分配器手动泵，来确保吊装的可行性，从而减小施工偏差。将所有的螺栓都装好之后，再将垫片和螺帽安装好，接着将螺帽拧紧。吊车将在螺钉上紧之前维持100%的载荷。如果拧紧螺栓数目大于40个，则应慢慢卸下吊车的载荷。地面工作人员将环状钢索和发电机接头分别与一根带电缆的空气绳相连，并用起重机将其拆下。发电机吊装如图2所示。

图2 发电机吊装

5.4 叶轮吊装

一是在叶轮吊装时，叶片和轮毂总成要求有专门的总成支承。将轮毂抬起至安装架上，用连接螺丝钉将其紧固，并将手摇式叶片换向器与叶片换向器可变电机相连。手动换向器被操纵来转动换挡轴承，因此，在换挡轴承内部环形齿轮上的定位点与时钟位置相隔约6h，定位点被标记在叶片凸缘的端面上。第一叶片被抬起并且与所述轮毂相连接。在距叶根0.5m 的地方，与叶根相距大约2/3L（L 代表叶长）的地方装配刀片，刀片的中心接近于水平位置。在叶片接近叶片凸缘时，要注意叶片螺钉与安装孔是否对齐。可变桨叶轴承可转动，使得桨叶前缘“0”号标志与桨叶凸缘上对准点一致。将一套螺栓缓慢地插入到可调叶片轴承的安装孔中，并将叶片末端螺帽旋紧，同时，还要按以上顺序，将另外两个叶片安装好。

二是对叶轮吊起来前，先把叶鞘放在两片刀刃上，再把叶鞘往上拉，一直拉到顶端。两套线缆连接到每一套线缆上，当提起时，线缆的末端是朝下的。在保护装置上，把吊绳系在保护装置上，然后用绳索系紧，以便以后可以解开。此外，在叶轮起吊时，吊装人员为了保障吊装的最终效果，就要将叶片末端主要部分朝下，以此降低吊装质量。