关于山地风电工程风电吊装技术要点探究

刘小川

摘要：文章基于对山地风力发电场施工及吊装难点的简单介绍，分析山地风电机组的组成结果以及吊装技术的特点，从吊装机械的选择与评估以及风电机组不同组成部分的特点基础上提出了相应的风电吊装技术要点，以供参考。

关键词：山地风电工程;风电吊装;技术要点

1引言

近年来在全球能源危机和环境恶化的大趋势下，我国提出了发展低碳经济的战略，加大了对清洁能源的开发利用力度。在发电行业中，目前重点发展风能、水能和太阳能等发电技术，其中的风电工程建设规模在急剧扩大。而由于风能比较充足的地区通常为山地地区，在山地风电工程建设过程中，风电吊装是施工重点和难点，需要基于不同吊装作业流程的相应特点，把控好相应的吊装技术要点，切实保障风电工程施工质量。

2山地风力发电场施工及吊装的难点

我国的西部山区，由于风能储量风量且土地资源充裕，适合发展建设风力发电场。但是由于山区不仅地理位置偏僻、交通不便，不利于施工作业人员以及相应物资的进出。而且具有复杂的地形地貌，增加了风电机组吊装施工难度。此外，由于山区地质条件通常为岩性土和风化花岗片麻岩，质地比较坚硬，增加了土石方爆破难度。而且风电场通常具有较大的占地面积，施工位置比较分散，工程施工中所需要吊装的塔筒和叶片等也具有较大的体积和长度，更是增加了吊装安装难度。

3山地风电机组吊装技术的特点和要求

目前的山地風电机组主要是直驱式风电机组，其主要组成结构有塔筒、机舱、发电机和叶轮等，也是风电机组吊装作业的重点和难点内容。其中的塔筒具有较高的高度，是将风电机组举高到顶部的装置，主要起到承载风电机组上部叶轮、机舱、塔架以及叶轮运转时产生的振动载荷等作用，保证在叶轮转动时风电机组的稳定性。发电机则是重要的能源转化部件，同时也起到承重作用。叶轮在颚式通过转动来吸收能，主要有两叶式和三叶式两种，利用风能来推动叶轮转动，从而实现发电。由此可见，风电机组吊装作业中，由于塔筒和叶轮的长度较长，机组的高度通常在140m以上，使得吊装作业中的高空作业较多，作业难度和风险性较高。此外，山地风电场通常地形地势比较复杂且气候环境特殊，通常会遇到大风等恶劣天气，因此在吊装方案的制定过程中应该提前了解此地区的地质条件以及气候特征，制定针对性的吊装方案来确保施工安全和效率。加之风电机组设备具有较大的重量和体积，而山区道路运输条件和安装场地有限，因此也需要结合上述条件来综合考虑施工方案和作业过程，解决风电机组吊装施工中的难点。

4风电工程风电机组吊装作业及控制分析

4.1吊装机械的选择及评估

基于风电工程中风电机组的上述吊装作业特点，在选择吊装机械时应保证其满足吊装就位高度在70m以上，甚至是100m以上的要求，而且要结合吊装负荷的评估和计算结果来选择吊装机械。为了确保吊装作业安全，结合上述因素需要增加至少0.25的安全系数，避免出现意外情况而导致过载问题。同时在确定好主要吊装设备之后，还要求汽车吊和履带吊等辅助吊装设备的负荷载重满足要求，确保吊装作业安全。为此，要在选择和评估吊装机械之前，到实地考察山地风电场场地和道路坡度、宽度等情况，结合风电机组中塔筒、机舱、叶片以及发电机的尺寸、重量和高度等来选择和评估的起重机械负荷以及钩下高度等，还要充分考虑吊装机械的使用时间以及机械费用等。

4.2风电机组吊装作业流程及技术要点说明

一是在吊装塔筒过程中，通常在靠近吊装场地边缘的位置将塔筒卸下，而且卸车时要控制卸车顺序，按照Ⅲ→Ⅱ→Ⅰ的顺序卸车，便于按照相反的顺序开展吊装作业。在卸车过程中，需要使用沙袋或支架对塔筒进行保护，不仅减少尘土等对塔筒表面造成污染，而且防止外力对塔筒造成撞击而出现塔筒两端变形的问题。在吊装塔筒时采取双机抬吊递送的方法，也就是由主、辅两台吊车同时配合吊装塔筒，其中的主吊设备主要对塔筒直径比较小的一端进行吊装，而辅吊设备则吊装直径比较大的一端。在将塔筒吊离地面之后，使用辅助吊车在底部对塔筒低端和地面的距离进行调整，防止其底部与地面接触而造成塔筒变形问题，在此过程中提升主吊将塔筒吊到垂直与地面的角度。之后平移塔筒并将其吊装到对接位置，在塔筒与基础环对接完成之后需要使用高强度螺栓来预紧和最终紧固，保证塔筒安装的稳定性。

二是在吊装机舱的过程中，配套专用吊具的选择需要符合现场机舱的吊点布置要求，将专用吊具挂好之后，在地面上由作业人员对机舱的起升方位进行控制，防止在提升机舱的过程中出现机舱的旋转问题，造成与塔筒或其他部位的磕碰。对吊装方向进行控制的导向风绳要保证在机舱高度的2倍之内，还要讲螺孔内的杂物等清除之后再进行吊装。

三是在发电机组和叶轮的吊装过程中，首先要使用主吊机械对发电机专用吊具进行组装，组装完成之后将吊具吊到发电机上并使用高强螺栓和工器具来安装。在吊装之前还要讲两个导向风绳绑在发电机两侧的吊耳上，清理法兰面，对手拉葫芦进行调整，保证轴与水平线的角度为3°，确保其属于上仰的状态，之后开始吊装作业，将发电机与机舱对接并紧固。在紧固完成之后需要作业人员系好安全带再摘除主吊机械上的吊钩，最后进行紧固。在对叶轮进行吊装时，需要在吊装之前结合叶片的重心标识对吊点位置进行准确确定。

5结语

风电场由于具有较高的风能利用率和环保的优点，成为近年来电力行业的建设重点。但是由于风电场规模大、分布分散且组成部件的高度较高，具有较大的吊装施工难度。因此，在山地风电工程施工中，需要结合山地的特殊地质条件、气候因素、地形地貌等特点来制定相应的吊装施工方案，严格控制塔筒、机舱、发电机以及叶轮的吊装施工特点，做好相应吊装技术要点控制，确保吊装施工质量和安全。

参考文献：

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[2] 李彦国. 山地风电工程风电吊装技术要点分析[J]. 建筑工程技术与设计， 2018， 000（033）：945.

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