風(fēng)電設(shè)備安裝技術(shù)管理綜述
近年來(lái)，國(guó)家對(duì)以風(fēng)力發(fā)電為主的新能源示范工程作了專(zhuān)項(xiàng)安排，國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電的規(guī)模如雨后春筍的迅速發(fā)展起來(lái)。目前在江蘇、吉林、遼寧、廣東、內(nèi)蒙、新疆、寧夏等地已有多個(gè)裝機(jī)容量為100MW及以上的風(fēng)電場(chǎng)已建或在建。我公司從1998年開(kāi)始進(jìn)入風(fēng)電場(chǎng)安裝市場(chǎng)，目前已經(jīng)完成了十幾個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的建筑安裝工程，并積累了一定的安裝和管理經(jīng)驗(yàn)，下面就風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)安裝過(guò)程談?wù)劶夹g(shù)及管理方面的經(jīng)驗(yàn)，希望能與同行相互交流。
1、風(fēng)機(jī)設(shè)備組成
風(fēng)機(jī)設(shè)備主要由底座、塔筒、機(jī)艙、輪轂、葉片、箱式變壓器、及電氣等部分組成。各種機(jī)型設(shè)備的重量不同，塔筒的高度不同，而塔筒的高度一般是隨風(fēng)力高度分布情況而確定。
2、安裝場(chǎng)地要求
目前國(guó)內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)施工及設(shè)備存放場(chǎng)地主要有兩種類(lèi)型，一種是在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)立臨時(shí)存放場(chǎng)地，風(fēng)機(jī)設(shè)備到貨后集中存放在臨時(shí)倉(cāng)庫(kù)，安裝時(shí)再二次運(yùn)輸?shù)降跹b點(diǎn)。另一種是直接將風(fēng)機(jī)設(shè)備運(yùn)輸?shù)降跹b現(xiàn)場(chǎng)存放不再二次運(yùn)輸。為了節(jié)約運(yùn)輸?shù)某杀?，越?lái)越多的風(fēng)電場(chǎng)采用風(fēng)機(jī)設(shè)備一次到位的方式。但這樣也加大了對(duì)安裝場(chǎng)地的要求，每個(gè)安裝場(chǎng)地必須可以存放一臺(tái)套風(fēng)機(jī)的全部設(shè)備，并能讓大型吊機(jī)和輔助吊機(jī)有吊裝設(shè)備的位置。因此在設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)前須要對(duì)進(jìn)行場(chǎng)地策劃，讓場(chǎng)地符合風(fēng)機(jī)設(shè)備安裝的要求。
3、風(fēng)機(jī)吊裝
吊裝時(shí)主力吊車(chē)的選用主要受到地理環(huán)境、場(chǎng)內(nèi)道路狀況、設(shè)備參數(shù)（機(jī)艙尺寸、重量、塔筒高度）等因素影響。隨著風(fēng)機(jī)單機(jī)容量的日趨增大，對(duì)吊裝機(jī)械要求也越大。在場(chǎng)地和道路寬敞的情況下，一般使用履帶吊進(jìn)行吊裝。但如果施工現(xiàn)場(chǎng)道路較窄，應(yīng)首先考慮使用輪胎式起重機(jī)。因?yàn)槭褂寐膸У踹M(jìn)行吊裝，如果道路狹窄，從一臺(tái)風(fēng)機(jī)到另一臺(tái)風(fēng)機(jī)間需要不斷拆卸和重新安裝履帶吊，這樣既拖延了工期，也加大了成本。目前國(guó)內(nèi)安裝的風(fēng)機(jī)主要以1500kW機(jī)型為主，如江蘇如東、江蘇東臺(tái)，吉林通榆、遼寧阜新、內(nèi)蒙古呼倫貝爾等風(fēng)電場(chǎng)。從目前國(guó)內(nèi)1500kW風(fēng)機(jī)設(shè)備安裝的情況，一般要選用400t以上的大型履帶吊或500t以上的輪胎吊來(lái)滿足吊裝要求。
下面以華能吉林通榆風(fēng)電場(chǎng)舉例說(shuō)明：華能吉林通榆風(fēng)電場(chǎng)一期工程為100MW風(fēng)電場(chǎng)，單機(jī)容量為1500kW，共67臺(tái)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，則確定現(xiàn)場(chǎng)安裝平臺(tái)為50×50m2，地壓為15t/m2，共存放3節(jié)塔筒、1個(gè)機(jī)艙、3個(gè)葉片、1個(gè)輪轂等一臺(tái)套風(fēng)機(jī)設(shè)備，并滿足一臺(tái)450t履帶吊和一臺(tái)輔助吊機(jī)吊裝設(shè)備的站位要求。
根據(jù)設(shè)備參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境因素，經(jīng)過(guò)計(jì)算，我們確定CC2500/450t履帶吊為主力吊機(jī)，根據(jù)機(jī)艙就位的最高高度（約72m），再確定吊臂的長(zhǎng)度為96m，這樣可以保證在葉輪吊裝時(shí)，將葉輪的法蘭口正對(duì)機(jī)艙就位而機(jī)艙不會(huì)碰桿（吊機(jī)吊臂），從而避免了吊機(jī)移位或機(jī)艙偏航等復(fù)雜作業(yè)。
4、設(shè)備卸車(chē)
風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備卸車(chē)主要是指塔筒、機(jī)艙等大件設(shè)備的卸車(chē)。機(jī)艙是風(fēng)機(jī)最重要的部件，也是最重的設(shè)備。根據(jù)設(shè)備的技術(shù)參數(shù)以及現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械的實(shí)際情況，可以采用單機(jī)卸車(chē)或雙機(jī)卸車(chē)。如內(nèi)蒙古呼倫貝爾風(fēng)電場(chǎng)塔筒最重40t，機(jī)艙54t，因而采用雙機(jī)（一臺(tái)65t汽車(chē)吊和一臺(tái)50t汽車(chē)吊）卸車(chē)。塔筒用專(zhuān)用的吊裝工具卸車(chē)。機(jī)艙則用吊裝梁和雙機(jī)進(jìn)行卸車(chē)。
5、風(fēng)機(jī)設(shè)備吊裝
風(fēng)機(jī)設(shè)備吊裝主要指塔筒機(jī)艙、葉輪等大件設(shè)備吊裝，其中最重要的環(huán)節(jié)是吊裝機(jī)艙和葉輪（輪轂和葉片的組合體）。機(jī)艙最重則吊機(jī)受力也最大；葉片的受風(fēng)面積最大，因此對(duì)風(fēng)速要求嚴(yán)格，一般要求風(fēng)速不大于8m/s.為了考慮葉片吊裝的方便和容易操作，機(jī)艙吊裝時(shí)吊機(jī)的位置既要考慮滿足機(jī)艙的要求也要滿足葉輪的吊裝要求。我們一般要求主力吊機(jī)吊臂正對(duì)機(jī)艙的法蘭（連接輪轂的法蘭），這樣對(duì)葉輪吊裝就位方便得多，不需要移動(dòng)吊機(jī)來(lái)調(diào)整位置（也不需要進(jìn)行偏航來(lái)調(diào)整機(jī)艙的位置），而是吊機(jī)一次到位。如果側(cè)面吊裝機(jī)艙則還需要移動(dòng)吊車(chē)的位置或進(jìn)行偏航才能滿足葉輪的吊裝，根據(jù)風(fēng)機(jī)設(shè)備吊裝情況分析，選擇大型主力吊機(jī)一般是機(jī)艙就位的標(biāo)高（機(jī)艙頂部的高度）加上20m左右，就是主力吊機(jī)吊臂所需要的長(zhǎng)度。
葉輪吊裝時(shí)，要求隨時(shí)注意風(fēng)速的變化，上面2個(gè)葉片溜繩按技術(shù)要求綁扎。每條溜繩需要5～6人，配合指揮人員進(jìn)行松緊調(diào)整。葉輪與機(jī)艙對(duì)接時(shí)，需要2～4根尺寸適當(dāng)?shù)亩ㄎ讳N(xiāo)進(jìn)行定位，然后再慢慢松鉤對(duì)接。
塔筒吊裝時(shí)，每節(jié)連接螺栓力矩達(dá)到《安裝手冊(cè)》上技術(shù)要求時(shí)才能松下吊機(jī)，進(jìn)行下一步吊裝工作。
根據(jù)風(fēng)機(jī)塔筒的特點(diǎn)，在安裝時(shí)除了按吊裝安全規(guī)程進(jìn)行作業(yè)，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
?、偎财鸬跚?，檢查設(shè)備內(nèi)所有的電纜，并進(jìn)行必要加固措施，確保在吊裝過(guò)程中電纜不被損壞。
?、谒矁?nèi)作業(yè)時(shí)必須做好漏電保護(hù)措施，檢查電源線。
?、鄣跹b底節(jié)和中節(jié)塔筒時(shí)，把臨時(shí)安全繩固定在塔筒頂端，確保作業(yè)人員上下塔筒的安全，吊裝上段塔筒后，把永久的安全繩安裝好。
④塔筒對(duì)接時(shí)，由起重指揮站在地面通過(guò)對(duì)講機(jī)與塔筒平臺(tái)上人員聯(lián)系，并指揮吊機(jī)動(dòng)作；當(dāng)機(jī)艙到達(dá)塔筒上方和葉輪與機(jī)艙對(duì)接時(shí)，吊裝作業(yè)指揮權(quán)由地面起重指揮移交給塔筒平臺(tái)上起重指揮，由其通過(guò)對(duì)講機(jī)指揮吊機(jī)動(dòng)作。
?、菀话愕臋C(jī)型要求將上段塔筒與機(jī)艙在同一天安裝完成。
6、現(xiàn)場(chǎng)施工管理
由于風(fēng)電場(chǎng)存在安裝時(shí)間較短，長(zhǎng)期風(fēng)力大等特點(diǎn)，因此進(jìn)行風(fēng)電工程項(xiàng)目施工也有流動(dòng)性大、工期短、長(zhǎng)時(shí)間在大風(fēng)環(huán)境下作業(yè)、不同風(fēng)電場(chǎng)條件差異大、施工條件惡劣等特點(diǎn)。由于工期短，因此辦公和住宿點(diǎn)一般采用臨時(shí)搭建簡(jiǎn)易房或租用當(dāng)?shù)氐拿穹縼?lái)解決，這給現(xiàn)場(chǎng)施工管理帶來(lái)一定的困難。因此主要管理人員應(yīng)提前進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，收集現(xiàn)場(chǎng)施工資料和周?chē)h(huán)境、自然環(huán)境資料，然后根據(jù)施工特點(diǎn)提前采取相應(yīng)有效的措施，充分利用當(dāng)?shù)氐馁Y源，以確保施工正常有序進(jìn)行。
7、在風(fēng)力較大情況下的施工管理
風(fēng)電場(chǎng)存在長(zhǎng)時(shí)間必須在較大風(fēng)力情況下作業(yè)的特點(diǎn)。因此無(wú)論是作業(yè)期間或大型吊車(chē)停駐時(shí)，必須考慮到可能有最大的風(fēng)速情況。若風(fēng)的條件大于停車(chē)的限制值，必須及時(shí)把吊桿降低到地面上。如果場(chǎng)地條件允許，應(yīng)該朝著迎風(fēng)方向降低吊桿系統(tǒng)。必須及時(shí)考慮風(fēng)力和風(fēng)向的變化，每天預(yù)先收集信息。以便及時(shí)做好防范工作，吊車(chē)臂桿趴下后應(yīng)用防風(fēng)錨做好固定。
履帶吊轉(zhuǎn)移時(shí)，速度一般不宜超過(guò)500m/h（由于吊臂長(zhǎng)，吊機(jī)容易發(fā)生意外而側(cè)翻），轉(zhuǎn)移前用推土機(jī)把行車(chē)路線推平。轉(zhuǎn)移時(shí)由履帶吊司機(jī)長(zhǎng)負(fù)責(zé)指揮，履帶吊前方、左右履帶設(shè)專(zhuān)人監(jiān)護(hù)，保證前后履帶角度不超過(guò)3度，左右履帶夾角不超過(guò)2度。當(dāng)?shù)貕翰粔驎r(shí)須鋪設(shè)路基板，夜間轉(zhuǎn)移時(shí)要配備照明設(shè)施。
施工過(guò)程中，隨時(shí)觀察天氣狀況，及時(shí)將強(qiáng)風(fēng)預(yù)報(bào)通知履帶吊機(jī)長(zhǎng)。吊車(chē)司機(jī)接到強(qiáng)風(fēng)預(yù)告應(yīng)馬上停止作業(yè)，將吊鉤升到最高位置，然后趴桿將臂桿頭部觸地或?qū)⒈蹢U放置于鐵板凳上，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，鎖好操作室，人員撤離。