新能源风电工程项目建设的吊装要点探讨

新能源风电工程项目建设的吊装要点探讨

吴生凯

（国投新疆新能源有限公司 新疆 乌鲁木齐 830000）

摘要:清洁能源的使用对减少传统化石能源的消耗及美化环境具有极大作用。而风能属于清洁能源的一种，在目前发电领域应用广泛，且取得了较大的进展。对风电工程机组及其施工特点进行了分析与说明，并对其施工过程中吊装作业流程及其控制要点进行了探讨与分析，旨在说明其技术要点及为后期该类项目吊装作业安全及质量控制提供参考。

关键词:风电工程，吊装作业，控制要点

随经济的发展及科学技术的进步，风力作为一种清洁能源在电力行业的应用越来越广泛，且能量转化率越来越高，对我国清洁能源的开发与环境保护起到了积极作用。基于风力发电，其设备的安全属于重点，也是难点，吊装高度大，体积大，存在较多的吊装难点及重点。为节约成本及提高风力发电的能量转化率，实际过程中应对风电吊装过程中的难点及重点进行分析与解决，以减少吊装作业安全隐患及提高吊装作业效率。

1.风电工程风电机组结构及其吊装作业特点分析

1.1风电工程风电机组结构分析

风电工程吊装作业主要是将风电机组通过吊装而实现安装的过程，故认识风电机组的构成对实施吊装作业及规范作业流程具有重要价值。一般来讲，对于直驱式风电机组主要包括塔筒、机舱、发电机、叶轮等组成，其发电机属于主要部件，也是吊装过程中的重要部件，其除了作为能量转化部件，实现风能向电能的转化外，还属于承重部件。叶片属于机组吸收风能的部件，采用特殊材料构成，目前主要有两叶式与三叶式，其主要作用在于利用风能推动叶片转动而发电。塔筒的作用不可小视，其将风电发电机组居高至顶部，故，塔筒高度较高，施工属于难点及重点，实际过程应考虑各因素，以保证施工安全。塔筒属于风电机组的主要承载部件，主要作用在于承受叶轮、机舱、塔架上的力及叶轮引起的振动载荷，以减少叶轮转动等对机组造成的不稳影响。

1.2风电工程风电机组吊装作业特点分析

风电工程属于民生工程，也属于环保工程，旨在实现清洁能源的利用减少传统火力发电而带来的环境污染问题。但具体来讲，风电工程实施具有其特殊性，如较多的风电设备机组安装高度较高，如大多机组常在140m以上的高空实施吊装及安装作业。同时，项目施工所处的地理气候环境较为特殊，如一般风电项目常安装在风力较大且大风天气较为频繁的地区，施工前必须充分了解气候条件及制定有效的吊装方案，以便保证项目施工及安全。再者，风电项目常属于规模化施工，常存在百台以上的机组进行安装，故为提高施工效率及安全，移动施工应作为考虑的重点与思路。此外，风电工程设备较大，部分道路可能无法运输大规模的风电设备，故运输道路及安装场地的选择也是主要考虑因素，实际施工方案制定及作业过程实施中应结合上述条件综合考虑，以制定合理的吊装方案及实施。

2.风电工程风电机组吊装作业及控制分析

2.1吊装机械的选择及评估

风机吊装作业以起重作业为主，专业性强，风险大，如就位高度一般处于70m以上，且对于大型风机，就位高度可能超过100m，设备一旦出现事故，则必然造成严重事故，机械损伤及人员伤亡不可避免，设备选择应谨慎。做好吊装负荷的评估与计算是必要基础。考虑各因素并至少增加0．25的安全系数，以防止由于异常情况出现而导致的过载发生，从而引发事故。除以上所述的主要吊装设备外，应结合实际情况做好辅助吊装设备的选择，负荷载重要求的汽车吊、履带吊是主要选择，对保证吊装安全可起到积极作用。吊装机械的选择属于筛选过程，现场实地踏勘，详细了解机位场地及道路坡度、宽度，并了解风电机组机舱或发电机重量、尺寸及就位高度，确保起重机械负荷、钩下高度满足吊物就位要求等因素应充分考虑，并根据机械费用和使用时间等确定吊机。

2.2风电机组吊装作业流程及技术要点说明

2.2.1主要吊装作业流程及其说明

一般来讲，不同类型的风电机组，所吊装的设备存在一定差异，如对于双馈异步风电机组主要指塔筒、机舱、叶轮三大部件的吊装;而对于直驱同步风电机组主要指塔筒、机舱、发电机、叶轮四大部件的吊装。吊装过程既要考虑叶轮吊装的可操作性，也要考虑机舱或发电机吊装时主吊机械站位，同时也要满足叶轮的吊装要求。一般情况下，主吊机械起重臂正对机舱或发电机与轮毂间连接法兰，可有利于后续叶轮吊装，且不需要移动主吊机械或利用偏航来调整机舱方向。根据风电机组吊装作业特点，其主要吊装作业流程如下所示:

吊装准备→支架→电抗器、电控柜→塔架Ⅰ段→塔架Ⅱ段→塔架Ⅲ段→机舱→发电机→叶轮→吊装结束。

2.2.2塔筒吊装及要点分析

塔筒卸车应尽量靠近吊装场地边缘，且按照Ⅲ段、Ⅱ段、Ⅰ段的顺序依次卸车，吊装时按照Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段顺序进行吊装。卸车时应减少塔筒表面污染，如采用沙袋、支架等进行保护，以避免塔筒两端出现变形，图1为塔筒吊装卸车作业现场图。塔筒采用双机抬吊递送法吊装，即吊装塔筒需主辅两台吊车配合起吊，主吊机械吊装塔筒小直径端，副吊机械吊装塔筒大直径端，双机将塔筒吊离地面后，塔筒底部用辅助吊车调整塔筒底端和地面的距离避免使塔筒底部与地面接触变形，在空中转90°将塔筒竖直。最后平移、起吊塔筒进行对接就位。塔筒吊装作业后应穿上高强螺栓，用专用电动扳手对塔筒与基础环之间的高强螺栓进行预紧，后完成最终紧固，确保其稳定性。

2.2.3机舱组件吊装作业及要点分析

吊装作业过程应结合风电机型机舱吊点布置情况，选择配套专用吊具，并挂好专用吊具。同时，为便于作业人员在地面控制机舱的起升方位，并避免机舱在起升过程中旋转、磕碰主吊机械或塔筒。导向风绳长度一般一个小于机舱高度的2倍。此外，清除螺孔内残留的一些尘土泥沙、铁锈及残渣等杂物。

2.2.4发电机组及叶轮吊装作业及要点分析

发电机组吊装作业属于控制的重点，应综合考虑。首先，在主吊机械的配合下，组装发电机专用吊具，并把整合好的吊具吊到发电机上方，准备好高强螺栓及工器具。其次，在发电机两侧吊耳绑两根导向风绳并做好法兰面的清理;再者，调整手拉葫芦使轴与水平线成3°上仰的夹角;准备工作完成后可实施吊装作业，完成发电机与机舱的对接与紧固。此外，主吊机械摘钩时，相关作业人员必须系好安全带，固定牢固后方可操作。叶轮吊装是风电吊装关键工序，吊装前应根据叶片的重心标识来找准吊点位置。

结语

风力发电的应用对提高能源利用率及减少环境污染具有重要的价值及意义。近几年，风力发电广泛建设，对电力能源利用提供了必要基础。但风电项目实施属于特殊工程，施工过程涉及较多的吊装与高空作业，一旦出现施工故障，必然造成重大施工安全及伤亡事故，影响项目施工及建设。本文就风电工程项目施工为例，对其吊装作业过程的特点及控制要点进行了分析与说明，以便为后期该类项目的实施及控制施工质量及安全提供参考与借鉴。

参考文献:

［1］张栋．山区风电工程特点与风机吊装技术［J］．水电与新能源，2014(3):53-55．

［2］王辉．大规模风电机组脱网原因分析及对策探讨［J］．硅谷，2014(5):78-79．

［3］娄近水，李太周．基于风机主机的风电吊装技术［J］．华电技术，2014(12):121-123．