風電吊裝原理?
近年來,我國經濟快速發展,科學技術日新月異,特別是風電等新能源的利用,為社會生產生活提供了充足的動力。風電吊裝是風電工程建設的重要組成部分。它不僅技術要求高,而且施工工藝復雜。要引起足夠重視,合理選擇吊裝設備,加強過程控制,確保風電吊裝順利完成。本文將簡述風電吊裝技術,然后分析了風電吊裝技術的現狀,最后提出了風電吊裝技術流程與要點。
關鍵詞:風電;?吊裝;?技術要點;
導言:風力發電是一種清潔能源,在電力工業中得到了廣泛的應用。它不僅具有較高的能源轉化率,而且在一定程度上促進了我國清潔能源的發展,為環境保護做出了巨大貢獻。在風電工程建設中,各種設備的吊裝是重點和難點。吊裝高度大,體積大。因此,要掌握風電吊裝技術要點,保證風電工程建設的順利進行。只有這樣,才能提高風力發電的能量轉化率,同時降低風電吊裝的安全風險。
1 風電吊裝技術概述
1.1 風電吊裝技術特點與要求
在風電吊裝過程中,其高度一般在140m以上,由于不同類型設備質量不盡相同,塔架高度也相差很大,并受風分布的影響。由于風險規模很大,一般大于90m,單體重量大于70t,工作環境非常復雜。地形復雜時,受強風影響,對風電吊裝技術要求較高,以保證吊裝作業方案和設備的合理選擇。根據單臺風機的實際特點,制定吊裝施工方案。風電場的機組很多,往往幾十臺甚至上百臺。風電吊裝時,必須大范圍移動施工。這就要求風電的安裝施工滿足便利性要求,保證特殊場地的順利進行。
從風電吊裝技術的特點和要求來看,風電吊裝設備的選擇和施工技術方案的制定將受到地理環境、道路條件、設備參數等諸多因素的影響,其中設備參數是主要體現在機艙尺寸、質量和塔高上。施工方案和設備的選擇要有較強的起重和防風能力,并能適應各種場地。既方便了特殊場地,又能提高風電吊裝施工效率。
1.2基于風機主機的吊裝工藝
在風機吊裝中,根據風機主機和塔架的結構特點,選擇基于風機主機的吊裝方案,借助新型專用設備完成吊裝作業。特種設備通常包括起升機構、頂升機構、門架結構、底架結構、變幅機構、導向機構、夾持裝置、引入裝置、保護裝置、液壓系統、電氣和電子控制機構。自升機構可完成特種設備的吊裝,起升機構可用于發電機等風電機組部件的安裝、拆卸等垂直作業,變幅機構能滿足吊裝部件安裝位置的水平調整要求。
通過對風機吊裝工藝原理的分析可知,專用設備的自升機構主要是將設備沿風機塔架驅動至主風機下方預定高度,連接裝置用于將專用設備與主風機和塔筒固定,從可更換的龍門架覆蓋操作范圍,借助升降機構裝卸風機大件,利用自升機構完成機體的設備調整拆卸和落地。
基于主風機的吊裝技術,以及專用設備,可以解決以往地面吊裝方案的不足。該技術的優點在于:一是方案中沒有塔式結構,專用設備通過現有的主風機高度與機組主機相連,這與其他地面起重機不同,為了避免起重機起升高度的影響。其次,方案中選用了門機臂架和油缸變幅,可以覆蓋風機吊裝和維修范圍內的所有零部件。第三,使用原設備可以保證設備的平穩升降和拆卸。第四,模塊化設計不僅簡化了結構,而且為拆卸和運輸創造了良好的條件,適應性強。五是成本得到有效控制,對環境的影響最小。
2 風電工程風電機組吊裝作業及控制分析
2.1 吊裝機械的選擇及評估
風機吊裝作業以吊裝作業為主,專業性強,風險大。如果定位高度一般在70m以上,對于大型風機,定位高度可能超過100m,一旦發生設備事故,必然會造成嚴重事故,機械損壞和人員傷亡不可避免。因此,設備的選擇應謹慎。有必要對起重荷載進行評估和計算。綜合考慮各種因素,將安全系數至少提高0.25,以防止因異常情況引起過載而引發事故。除上述主要起重設備外,還應根據實際情況選擇輔助起重設備。主要選用有荷載要求的汽車吊和履帶吊,對保證吊裝安全起到積極作用。起重機械的選擇屬于篩選過程。
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進行現場勘察,詳細了解場地、道路坡度、寬度,風機機房或發電機的重量、尺寸、定位高度等,確保起重機械的荷載和吊鉤下的高度滿足吊物就位的要求。起重機應根據機械成本和使用時間確定。 2.2風電吊裝工藝流程 一般來說,風力發電機的類型不同,起重設備也有很大的不同。以雙饋感應風電機組為例,吊裝部件包括塔架、機艙和葉輪;直驅同步風機吊裝中,塔架、機艙、發電機和葉輪是主要部件。風電吊裝應注意葉輪吊裝的可操作性,吊裝機艙或發電機時應注意主吊的機械位置,以滿足葉輪吊裝的要求。一般來說,主吊臂正對著機艙或發電機與輪轂之間的連接法蘭,可以為后續葉輪的吊裝創造良好的條件,避免通過偏航改變主機位置和調整機艙方向。 結合風電吊裝施工要求可知,具體吊裝流程包括以下幾點:吊裝準備→支架→電抗器、電控柜→塔架Ⅰ段→塔架Ⅱ段→塔架Ⅲ段→機艙→發電機(機艙不含發電機)→葉輪組合→葉輪→吊裝結束。 2.3塔筒吊裝要點 塔筒卸車要與吊裝場地邊緣保持較近的距離,并結合Ⅲ段、Ⅱ段、Ⅰ段順序進行卸車,在吊裝過程中結合Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段順序吊裝。為防止卸料過程中塔架表面受到污染,應使用砂袋和支架對塔架進行保護,防止塔架兩端變形。塔架吊裝時,主要選用雙吊吊運法。簡言之,主起重機需要借助兩臺起重機提升塔筒。主起重機用于提升塔筒的小直徑端和輔助起重機的大直徑端。塔架吊離地面時,塔筒底部用輔助吊車調整塔底端與地面的距離,防止塔底與地面接觸變形時伸出,在空中旋轉90度,保證塔筒垂直。在塔筒對接接頭平移吊裝過程中,塔架吊裝完成后,必須上高強度螺栓。塔筒和基礎環的高強度螺栓必須用特殊的電動扳手預緊,以確保緊固符合要求,提高穩定性。 2.4機艙部件吊點 吊裝施工時,應考慮風機機艙內吊點的布置。使用專用吊具吊好。另外,要在地面上實現機艙起吊方向的有效控制,防止機艙在起吊過程中轉動或碰撞主起重機械或塔筒。注意導風繩的長度,一般小于機艙高度的兩倍。由于螺孔內有較多的灰塵、沉淀物、鐵銹和殘留物,必須及時清理干凈。 2.5發電機組及葉輪吊點 發電機組是風電吊裝的重要組成部分,必須考慮以下條件:首先要加強與主起重機械的配合,裝配好發電機專用吊裝工具,待吊具整體就位后,將起重裝置吊至發電機上部,應使用高強度螺栓和工具。其次,將兩根導風繩系在發電機兩側的吊耳上,并對法蘭面進行徹底清潔。第三,調整手拉葫蘆,使軸與水平線的夾角向上3°。準備工作完成后,方可吊裝,使發電機與機艙有效對接固定。主吊卸鉤時,操作人員應系好安全帶,并在施工前固定牢固。葉輪吊裝是風電吊裝的關鍵內容之一。吊裝前,應將葉片重心組合,確保吊點位置清晰。 結束語 風力發電的應用對提高能源利用率、減少環境污染具有重要的價值和意義。近年來,風力發電得到了廣泛的建設,為電力能源的利用提供了必要的基礎。然而,風電項目是一個特殊的項目。施工過程中需要更多的吊裝和高空作業。一旦施工失敗,勢必造成重大施工安全事故和人員傷亡事故,影響工程的施工。以風電工程施工為例,對吊裝作業過程的特點及控制要點進行了分析和說明,為風電工程后期施工質量安全的實施和控制提供參考。
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