1.施工机具的选择
我们一般会根据施工现场当地的环境条件、风机各部件的参数以及施工工期的要求来选择施工机械。在以上所有条件都满足的情况下,在平原地区我们一般选择汽车式起重机,二山地丘陵地区,则一般选择履带式起重机。以新疆大石头风电场为例,吊装2.65MW风力发电机组,选择的是SCC5000WE履带吊作为整机吊装的主吊车,选择STC900T7和JQZ75两台汽车吊车作为辅助吊车。后期由于卸货要求及施工场地的限时,我们又进了一台QZ300汽车吊和一台QUY50A履带吊作为辅助吊车使用,其中QZ300汽车吊用来进行机舱的卸车和一、二段塔筒的安装工作,QUY50A履带吊作为拆、装主吊车的重要辅助吊车来使用。如果仅仅为了卸车,2.65MW机组最重件的机舱重约115t(含吊具),选用QAY260汽车吊完全能够满足,但是由于风电场的施工场地仅满足吊装需要而无法存放设备,所以选用QZ300汽车吊可以满足机舱的卸车,同时可以将运输至现场的1、2节塔筒直接就位,避免了设备的二次倒运,同时为后面的施工提供更大的作业空间,使得两个作业面同时进行交叉作业,减少周转时间,保证在工期内顺利完成吊装任务。
2.吊装机舱
机舱的吊装过程中主要要注意以下几点:
(1)由于现场实际施工情况,无法直接从运输车辆上起吊机舱,机舱连同基座需要放置在平坦地面,如果地面承载力不够,基座下需要垫枕木或厚钢板。
(2)2.65MW机组机舱重量约109吨,在机舱长边两角布置专用的溜绳,控制机舱的转动,绳调整机舱朝向,同时要避免设备之间发生碰撞,保证在施工过程中的设备安全。
(3)为了便于风轮的安装,机舱起吊时,机舱纵轴线应处于偏离主风向90°的位置。
(4)履带吊缓慢将机舱放下使机舱法兰与塔筒法兰对齐并接触,然后装入4根螺栓定位,保证主吊吊钩承受50%的载荷重量,安装人员拆除定位棒,手动装入剩余的安装螺栓,采用十字对称冲击的方式预紧所有螺栓后拆除吊具,然后在24小时内将机舱连接螺栓打到规定力矩。
3.叶轮组装和安装
叶轮通过其优良的吸风能力,将空气的动能高效的转化为叶轮转动的机械能。作用在叶片上部的风力,产生一定的上升力,促使叶片开始进行转动。叶轮主要由叶片、变桨系统和轮毂三个部分构成。单独的叶片可以通过自身的变桨机构对自身的迎风面产生调节。同时叶片中配置的雷电保护系统,防止叶轮遭遇雷击事故。
3.1 准备工作
首先要准备好吊装设备、吊装材料及吊装工具,本次吊装选择的主要机械设备有3台,分别为:主吊:SCC5000WE履带吊;辅吊:SCT900T7和JQZ75汽车吊两台。
3.2 组装前检查
组装叶轮之前要对其进行全面的检查工作,具体内容包括:①对照厂家清单,检查各个部件是否齐全,确认轮毂导流罩清洁且无缺陷;②检查轮毂变桨轴承与叶片法兰接触面面是否有损伤;③检查变桨轴承内圈的软带标记“S”存在;④检查确认叶片法兰部位有0°标尺,安装正确且牢固,且叶片锐边(后缘)零度标尺0刻线最近的一颗螺栓(已喷红)对上轴承上距离S标记最近一个孔;⑤检查吊装设备、钢丝绳等能够保证正常安全地进行吊装工作。
3.3 组装叶轮
(1)选择合适的组装场地,既要平整结实又要方便之后的吊装工作。
(2)将叶片根部以及尾部运输支架处的紧固件拆除,利用叶片吊梁将叶片缓缓提起,使叶片根部对齐轮毂变桨轴承。
(3)对轮毂进行变桨操作,使变桨轴承软带“S”标志对应的螺孔与叶根处(靠近后缘)的零刻度线处螺杆对齐,缓缓移动叶片,将叶片与轮毂对接。
(4)通过轮毂运维孔位置,将可安装的螺母、垫片手动安装。
(5)使用中空扳手将均布的1/3数量螺栓打到1500Nm力矩后叶片吊梁可以摘勾。
(6)在叶尖吊点位置处安装一根扁平吊带W01-10×10m,使用辅吊拉住叶片,然后拆除叶片吊梁吊具。
(7)重复(2)~(6)步骤将剩余两支叶片安装就位。
(8)对叶片进行变桨操作,将暂未安装螺母紧固的双头螺柱转至运维孔位置,依次手动安装紧固件。紧固螺柱打到1500Nm力矩,将所有双头螺柱拉伸至最终拉伸力。
3.4 吊装叶轮
(1)根据施工要求安装好风轮吊具、叶尖护套和缆风绳。
(2)主吊与辅吊同时起吊,将风轮水平提升至一定高度提住,在螺栓(双头螺柱)螺纹上涂抹润滑脂,继续提升风轮,然后通过主吊与辅吊不同程度的提升,使风轮慢慢翻转。该过程中要注意:①在两根叶片根部(非溜尾叶片)附近垫泡沫块防止风轮侧倾;②使用叶尖护套处的2根缆风绳调整风轮的方向,参与该工作的人员每组不少于3人③控制辅吊,使辅吊所吊叶片叶尖距离地面2~3m。
(3)风轮达到竖直时,向下拉缆风绳将溜尾吊具拆除。
(4)缓缓吊起风轮,使轮毂与机舱对接面对齐,通过盘车,使刹车孔盘的孔中心必须在正上方对准刹车轴,然后将风轮缓慢靠近机舱并与机舱对接。这个过程中:盘车后,必须保证高速液压刹车抱死;对接过程中,避免磕碰到主轴端面上捆扎好的滑环线。
(5)然后人员进入轮毂中,手动安装垫片和螺母,使用S=75的扳手预紧螺栓,确保轮毂-主轴接触面完全贴合。主轴法兰螺母紧固后,锁住齿轮箱高速轴刹车盘。至少将23颗主轴螺栓打到最终力矩的100%方可摘勾。
(6)主吊摘钩后,将所有未打力矩的螺柱(轮毂-主轴)的力矩值打至最终力矩的70%;通过盘车旋转风轮,将所有紧固螺柱(轮毂-主轴)的力矩值打至最终值的100%;将所有叶片的双头螺柱拉伸至100%最终拉伸力。
(9)拆除叶尖护套,在轮毂-主轴连接缝隙处涂抹硅胶。
(10)将三个桨叶变成92°、89°和0°。风机变桨时,必须要将液压刹车以及风轮锁锁死。且在执行变桨时,最后执行要变桨0°的叶片。
4. 结语
风电技术随着科技进步而不断优化发展。所以,为保证风机吊装在正常的施工过程中的安全性能,就必须要对风机吊装深入研究。同时在兴建风电厂的过程中,必定会伴随着野外施工条件复杂,安装施工难度大灯问题。因此如何深入地贯彻风电安全和技术管理成为当今风电产业发展的一个重要课题。在吊装过程中,会出现各种各样施工难题,因此我们应该积极采取相应方案来解决问题,从而降低对风机吊装产生的不利影响,推动风力发电生产顺利开展,提升电力企业的吊装技术水平,为企业和社会作出贡献。