關于山地風電工程風電吊裝技術要點探究

劉小川

摘要：文章基于對山地風力發電場施工及吊裝難點的簡單介紹，分析山地風電機組的組成結果以及吊裝技術的特點，從吊裝機械的選擇與評估以及風電機組不同組成部分的特點基礎上提出了相應的風電吊裝技術要點，以供參考。

關鍵詞：山地風電工程;風電吊裝;技術要點

1引言

近年來在全球能源危機和環境惡化的大趨勢下，我國提出了發展低碳經濟的戰略，加大了對清潔能源的開發利用力度。在發電行業中，目前重點發展風能、水能和太陽能等發電技術，其中的風電工程建設規模在急劇擴大。而由于風能比較充足的地區通常為山地地區，在山地風電工程建設過程中，風電吊裝是施工重點和難點，需要基于不同吊裝作業流程的相應特點，把控好相應的吊裝技術要點，切實保障風電工程施工質量。

2山地風力發電場施工及吊裝的難點

我國的西部山區，由于風能儲量風量且土地資源充裕，適合發展建設風力發電場。但是由于山區不僅地理位置偏僻、交通不便，不利于施工作業人員以及相應物資的進出。而且具有復雜的地形地貌，增加了風電機組吊裝施工難度。此外，由于山區地質條件通常為巖性土和風化花崗片麻巖，質地比較堅硬，增加了土石方爆破難度。而且風電場通常具有較大的占地面積，施工位置比較分散，工程施工中所需要吊裝的塔筒和葉片等也具有較大的體積和長度，更是增加了吊裝安裝難度。

3山地風電機組吊裝技術的特點和要求

目前的山地風電機組主要是直驅式風電機組，其主要組成結構有塔筒、機艙、發電機和葉輪等，也是風電機組吊裝作業的重點和難點內容。其中的塔筒具有較高的高度，是將風電機組舉高到頂部的裝置，主要起到承載風電機組上部葉輪、機艙、塔架以及葉輪運轉時產生的振動載荷等作用，保證在葉輪轉動時風電機組的穩定性。發電機則是重要的能源轉化部件，同時也起到承重作用。葉輪在顎式通過轉動來吸收能，主要有兩葉式和三葉式兩種，利用風能來推動葉輪轉動，從而實現發電。由此可見，風電機組吊裝作業中，由于塔筒和葉輪的長度較長，機組的高度通常在140m以上，使得吊裝作業中的高空作業較多，作業難度和風險性較高。此外，山地風電場通常地形地勢比較復雜且氣候環境特殊，通常會遇到大風等惡劣天氣，因此在吊裝方案的制定過程中應該提前了解此地區的地質條件以及氣候特征，制定針對性的吊裝方案來確保施工安全和效率。加之風電機組設備具有較大的重量和體積，而山區道路運輸條件和安裝場地有限，因此也需要結合上述條件來綜合考慮施工方案和作業過程，解決風電機組吊裝施工中的難點。

4風電工程風電機組吊裝作業及控制分析

4.1吊裝機械的選擇及評估

基于風電工程中風電機組的上述吊裝作業特點，在選擇吊裝機械時應保證其滿足吊裝就位高度在70m以上，甚至是100m以上的要求，而且要結合吊裝負荷的評估和計算結果來選擇吊裝機械。為了確保吊裝作業安全，結合上述因素需要增加至少0.25的安全系數，避免出現意外情況而導致過載問題。同時在確定好主要吊裝設備之后，還要求汽車吊和履帶吊等輔助吊裝設備的負荷載重滿足要求，確保吊裝作業安全。為此，要在選擇和評估吊裝機械之前，到實地考察山地風電場場地和道路坡度、寬度等情況，結合風電機組中塔筒、機艙、葉片以及發電機的尺寸、重量和高度等來選擇和評估的起重機械負荷以及鉤下高度等，還要充分考慮吊裝機械的使用時間以及機械費用等。

4.2風電機組吊裝作業流程及技術要點說明

一是在吊裝塔筒過程中，通常在靠近吊裝場地邊緣的位置將塔筒卸下，而且卸車時要控制卸車順序，按照Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ的順序卸車，便于按照相反的順序開展吊裝作業。在卸車過程中，需要使用沙袋或支架對塔筒進行保護，不僅減少塵土等對塔筒表面造成污染，而且防止外力對塔筒造成撞擊而出現塔筒兩端變形的問題。在吊裝塔筒時采取雙機抬吊遞送的方法，也就是由主、輔兩臺吊車同時配合吊裝塔筒，其中的主吊設備主要對塔筒直徑比較小的一端進行吊裝，而輔吊設備則吊裝直徑比較大的一端。在將塔筒吊離地面之后，使用輔助吊車在底部對塔筒低端和地面的距離進行調整，防止其底部與地面接觸而造成塔筒變形問題，在此過程中提升主吊將塔筒吊到垂直與地面的角度。之后平移塔筒并將其吊裝到對接位置，在塔筒與基礎環對接完成之后需要使用高強度螺栓來預緊和最終緊固，保證塔筒安裝的穩定性。

二是在吊裝機艙的過程中，配套專用吊具的選擇需要符合現場機艙的吊點布置要求，將專用吊具掛好之后，在地面上由作業人員對機艙的起升方位進行控制，防止在提升機艙的過程中出現機艙的旋轉問題，造成與塔筒或其他部位的磕碰。對吊裝方向進行控制的導向風繩要保證在機艙高度的2倍之內，還要講螺孔內的雜物等清除之后再進行吊裝。

三是在發電機組和葉輪的吊裝過程中，首先要使用主吊機械對發電機專用吊具進行組裝，組裝完成之后將吊具吊到發電機上并使用高強螺栓和工器具來安裝。在吊裝之前還要講兩個導向風繩綁在發電機兩側的吊耳上，清理法蘭面，對手拉葫蘆進行調整，保證軸與水平線的角度為3°，確保其屬于上仰的狀態，之后開始吊裝作業，將發電機與機艙對接并緊固。在緊固完成之后需要作業人員系好安全帶再摘除主吊機械上的吊鉤，最后進行緊固。在對葉輪進行吊裝時，需要在吊裝之前結合葉片的重心標識對吊點位置進行準確確定。

5結語

風電場由于具有較高的風能利用率和環保的優點，成為近年來電力行業的建設重點。但是由于風電場規模大、分布分散且組成部件的高度較高，具有較大的吊裝施工難度。因此，在山地風電工程施工中，需要結合山地的特殊地質條件、氣候因素、地形地貌等特點來制定相應的吊裝施工方案，嚴格控制塔筒、機艙、發電機以及葉輪的吊裝施工特點，做好相應吊裝技術要點控制，確保吊裝施工質量和安全。

參考文獻：

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