【摘 要】近年來,我國風力發電工程發展形勢十分迅猛,各地風電場迅速興起。風能作為一種極具商業價值是吊車出租的清潔綠色能源,被世界上諸多國家研究和廣泛應用。而作為風電場施工過程中是吊車出租的關鍵點是吊車出租的風機吊裝技術,在保障安全的前提下,如何對其進行分析、控制,以達到不斷完善優化施工方案,提高吊裝工作的施工效率,使其效率發揮到最大成為一種研究趨勢。
【關鍵詞】風機吊裝 施工技術 安全高效
我們一般會根據施工現場當地的環境條件、風機各部件的參數以及施工工期的要求來選擇施工機械。在以上所有條件都滿足的情況下,在平原地區我們一般選擇汽車式起重機,二山地丘陵地區,則一般選擇履帶式起重機。以新疆大石頭風電場為例,吊裝2.65MW風力發電機組,選擇的是SCC5000WE履帶吊作為整機吊裝的主吊車,選擇STC900T7和JQZ75兩臺汽車吊車作為輔助吊車。后期由于卸貨要求及施工場地的限時,我們又進了一臺QZ300汽車吊和一臺QUY50A履帶吊作為輔助吊車使用,其中QZ300汽車吊用來進行機艙的卸車和一、二段塔筒的安裝工作,QUY50A履帶吊作為拆、裝主吊車的重要輔助吊車來使用。如果僅僅為了卸車,2.65MW機組最重件的機艙重約115t(含吊具),選用QAY260汽車吊完全能夠滿足,但是由于風電場的施工場地僅滿足吊裝需要而無法存放設備,所以選用QZ300汽車吊可以滿足機艙的卸車,同時可以將運輸至現場的1、2節塔筒直接就位,避免了設備的二次倒運,同時為后面的施工提供更大的作業空間,使得兩個作業面同時進行交叉作業,減少周轉時間,保證在工期內順利完成吊裝任務。
機艙的吊裝過程中主要要注意以下幾點:
(1)由于現場實際施工情況,無法直接從運輸車輛上起吊機艙,機艙連同基座需要放置在平坦地面,如果地面承載力不夠,基座下需要墊枕木或厚鋼板。
(2)2.65MW機組機艙重量約109噸,在機艙長邊兩角布置專用的溜繩,控制機艙的轉動,繩調整機艙朝向,同時要避免設備之間發生碰撞,保證在施工過程中的設備安全。
(3)為了便于風輪的安裝,機艙起吊時,機艙縱軸線應處于偏離主風向90°的位置。
(4)履帶吊緩慢將機艙放下使機艙法蘭與塔筒法蘭對齊并接觸,然后裝入4根螺栓定位,保證主吊吊鉤承受50%的載荷重量,安裝人員拆除定位棒,手動裝入剩余的安裝螺栓,采用十字對稱沖擊的方式預緊所有螺栓后拆除吊具,然后在24小時內將機艙連接螺栓打到規定力矩。
葉輪通過其優良的吸風能力,將空氣的動能高效的轉化為葉輪轉動的機械能。作用在葉片上部的風力,產生一定的上升力,促使葉片開始進行轉動。葉輪主要由葉片、變槳系統和輪轂三個部分構成。單獨的葉片可以通過自身的變槳機構對自身的迎風面產生調節。同時葉片中配置的雷電保護系統,防止葉輪遭遇雷擊事故。
3.1 準備工作
首先要準備好吊裝設備、吊裝材料及吊裝工具,本次吊裝選擇的主要機械設備有3臺,分別為:主吊:SCC5000WE履帶吊;輔吊:SCT900T7和JQZ75汽車吊兩臺。
3.2 組裝前檢查
組裝葉輪之前要對其進行全面的檢查工作,具體內容包括:①對照廠家清單,檢查各個部件是否齊全,確認輪轂導流罩清潔且無缺陷;②檢查輪轂變槳軸承與葉片法蘭接觸面面是否有損傷;③檢查變槳軸承內圈的軟帶標記“S”存在;④檢查確認葉片法蘭部位有0°標尺,安裝正確且牢固,且葉片銳邊(后緣)零度標尺0刻線最近的一顆螺栓(已噴紅)對上軸承上距離S標記最近一個孔;⑤檢查吊裝設備、鋼絲繩等能夠保證正常安全地進行吊裝工作。
3.3 組裝葉輪
(1)選擇合適的組裝場地,既要平整結實又要方便之后的吊裝工作。
(2)將葉片根部以及尾部運輸支架處的緊固件拆除,利用葉片吊梁將葉片緩緩提起,使葉片根部對齊輪轂變槳軸承。
(3)對輪轂進行變槳操作,使變槳軸承軟帶“S”標志對應的螺孔與葉根處(靠近后緣)的零刻度線處螺桿對齊,緩緩移動葉片,將葉片與輪轂對接。
(4)通過輪轂運維孔位置,將可安裝的螺母、墊片手動安裝。
(5)使用中空扳手將均布的1/3數量螺栓打到1500Nm力矩后葉片吊梁可以摘勾。
(6)在葉尖吊點位置處安裝一根扁平吊帶W01-10×10m,使用輔吊拉住葉片,然后拆除葉片吊梁吊具。
(7)重復(2)~(6)步驟將剩余兩支葉片安裝就位。
(8)對葉片進行變槳操作,將暫未安裝螺母緊固的雙頭螺柱轉至運維孔位置,依次手動安裝緊固件。緊固螺柱打到1500Nm力矩,將所有雙頭螺柱拉伸至最終拉伸力。
3.4 吊裝葉輪
(1)根據施工要求安裝好風輪吊具、葉尖護套和纜風繩。
(2)主吊與輔吊同時起吊,將風輪水平提升至一定高度提住,在螺栓(雙頭螺柱)螺紋上涂抹潤滑脂,繼續提升風輪,然后通過主吊與輔吊不同程度的提升,使風輪慢慢翻轉。該過程中要注意:①在兩根葉片根部(非溜尾葉片)附近墊泡沫塊防止風輪側傾;②使用葉尖護套處的2根纜風繩調整風輪的方向,參與該工作的人員每組不少于3人③控制輔吊,使輔吊所吊葉片葉尖距離地面2~3m。
(3)風輪達到豎直時,向下拉纜風繩將溜尾吊具拆除。
(4)緩緩吊起風輪,使輪轂與機艙對接面對齊,通過盤車,使剎車孔盤的孔中心必須在正上方對準剎車軸,然后將風輪緩慢靠近機艙并與機艙對接。這個過程中:盤車后,必須保證高速液壓剎車抱死;對接過程中,避免磕碰到主軸端面上捆扎好的滑環線。
(5)然后人員進入輪轂中,手動安裝墊片和螺母,使用S=75的扳手預緊螺栓,確保輪轂-主軸接觸面完全貼合。主軸法蘭螺母緊固后,鎖住齒輪箱高速軸剎車盤。至少將23顆主軸螺栓打到最終力矩的100%方可摘勾。
(6)主吊摘鉤后,將所有未打力矩的螺柱(輪轂-主軸)的力矩值打至最終力矩的70%;通過盤車旋轉風輪,將所有緊固螺柱(輪轂-主軸)的力矩值打至最終值的100%;將所有葉片的雙頭螺柱拉伸至100%最終拉伸力。
(9)拆除葉尖護套,在輪轂-主軸連接縫隙處涂抹硅膠。
(10)將三個槳葉變成92°、89°和0°。風機變槳時,必須要將液壓剎車以及風輪鎖鎖死。且在執行變槳時,最后執行要變槳0°的葉片。
風電技術隨著科技進步而不斷優化發展。所以,為保證風機吊裝在正常的施工過程中的安全性能,就必須要對風機吊裝深入研究。同時在興建風電廠的過程中,必定會伴隨著野外施工條件復雜,安裝施工難度大燈問題。因此如何深入地貫徹風電安全和技術管理成為當今風電產業發展的一個重要課題。在吊裝過程中,會出現各種各樣施工難題,因此我們應該積極采取相應方案來解決問題,從而降低對風機吊裝產生的不利影響,推動風力發電生產順利開展,提升電力企業的吊裝技術水平,為企業和社會作出貢獻。
參考文獻
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作者:北京憧憬建筑工程有限公司 張耀鋒