靈田風電場風機安裝施工的組織設計研究

馬成軍

（國家電投集團廣西靈川風電有限公司 廣西靈川 541200）

引言

在風電場建設過程中，風力發電機組是重要的生產設備，其安裝質量，直接決定了后續的使用壽命及運行安全。因此，在吊裝施工開始前，應根據項目特點，制定安全、合理的施工組織設計，以確保作業安全及安裝質量。

1 靈田風電場設備重要部件參數

靈田風電場位于靈川縣靈田鄉東北部山區，場址面積約25.7km2，本期裝機容量為60MW。風電場所選用的風機為，30臺明陽智慧能源公司研制開發的MY2.0-121型設備。

MY2.0-121型技術參數包括：①額定功率：2000kW；②葉輪徑：120.4m；③設備可利用率（全場）：98%，單機不小于92%；④葉片數：3片；⑤葉片材料：玻璃纖維增強樹脂；⑥額定風速：9.0m/s；⑦切入風速：3.0m/s；⑧切出風速：20m/s；⑨轉速范圍：1100～1950rpm；⑩齒輪技術：三級；11○齒輪傳動比率：1：131.38；12○葉片質量：3×12.3t；13○葉輪質量：63.7t；14○電機質量：7.5t；15○機艙質量：87.0t；16○塔架質量：146.3t；17○塔架形式：圓錐鋼筒；18○設計壽命：20 年。

2 風電場風機安裝施工的組織設計

2.1 塔筒及主機設備運輸

（1）車輛要求

主機及塔筒車輛：要求采用重型凹型低板車運輸，車板底盤距離地面控制在裝完車后300MM及以上，避免在現場運輸過程中托底，牽引車采用420馬力運輸。

常規段運輸車輛：要求采用抽拉式掛車，雙橋帶后輪轉向，運輸車輛車板要求：2MW（50.5或54m葉片）可拉長至32m，葉片牽引車馬力至少在310馬力及以上，視道路情況定。

二次轉運段運輸車輛：要求采用特種舉升車，運輸車輛車板要求：舉升車需具備葉片360°旋轉，且帶葉片自轉360°變槳功能；葉片牽引車采用420及以上馬力。

輪轂及附件車輛：要求采用17m半掛運輸車，輪轂擺放的載貨平臺不高于1.3m，車板有效裝載長度為17m，寬度3m，牽引車采用375馬力。

（2）道路要求

路面寬度：直行段路寬不低于6m（有效路面5m，兩側路肩各0.5m），直角轉彎段路寬不低于10m（有效路面9m），視現場轉彎實際情況定。

道路坡度：道路縱坡不大于10%，極限縱坡不大于12%，橫坡不大于1.5%，極限橫坡不大于2.5%；如果路面縱向坡度大于10%。

轉彎半徑：風機葉片運輸轉彎半徑不小于42m，道路外側14m以內不得有障礙物，具體視現場情況確定。

風電場主機、塔筒、葉片運輸除上述要求外，在運輸前須對運輸路線進行重點勘察，提前做好障礙物清除及所經橋、涵加固工作；車貨高度最低為5m，在穿過特殊橋涵時可采取輪胎改裝等措施。主機、塔筒及葉片由常規路段駛入風電場內山路前，應組織相關人員對車輛狀況、駕駛人員精神狀態、設備綁扎情況進行全面檢查，并經安全交底后方可運輸；風電場內山路運輸時應配備2～3臺50型裝載機，用以應對特殊路況。

2.2 塔筒安裝

卸車：

塔筒運達平臺前各方提前規劃存放位置，塔筒進場后由吊裝指揮統一協調各類車輛有序進行卸車，裝卸過程必須按規定吊點進行操作；為防止塔筒發生滾動造成危害，需在放置處增加襯墊。將吊具和附屬工具準備好后，吊機起鉤，當塔筒離開運輸車輛后，運輸車輛立即駛離原處，然后吊機將塔筒平穩放置在地面的襯墊上，避免塔筒直接接觸地面，需要和地面有至少15cm的間距，若在短期內不予吊裝，則應保留位于塔筒兩端的臨時支撐架。安裝塔筒以前，應對其進行檢查，觀察塔筒外表面的防腐層是否完好。當通過檢查發現問題時，應做好相關記錄，并要求廠家專業人員及時處理，后續二、三、四段依上述進行裝卸；塔筒起吊要求風速＜10m/s，注意第一段吊裝完成后應立即安裝接地，預防雷擊。

2.3 機艙吊裝

吊裝時必須按規定吊點懸掛吊具，因機艙起鉤旋轉到就位位置過程中，始終在主吊固定作業半徑范圍內工作。所以僅需做好對汽車吊的抗傾覆穩定性校核和地面承載力進行驗算即可進行吊裝作業；經過地面承載力驗算汽車吊工況、支腿處地面承受壓強可以滿足吊裝要求，機艙起吊要求風速＜10m/s。

吊裝前應將安裝風輪的工具和螺栓標準件可靠的放置在機艙中，掛好機艙專用吊具；拆掉運輸支架；前后系上2根150m的攬風繩用于引導機艙的方向；啟動主吊，慢慢提升機艙；將機艙提升超過上塔筒的上法蘭后，吊車司機按照位于上平臺安裝人員的指揮緩慢移動吊機；在機艙的偏航齒圈端面離塔筒上法蘭的距離有1cm時，吊機停止，用導向棒對準安裝螺孔；用螺栓、墊片進行裝配，螺栓旋入1cm的螺紋；此時吊機下落到兩端面接觸，吊機還要負荷1/2機艙的重量；安裝人員按螺栓緊固工藝要求使用電動或液壓扳手擰緊螺栓，給螺栓施加到規定的力矩值，卸下吊具，吊機復位；安裝完畢后進行下一步的線路的對接。

2.4 葉輪

2.4.1 輪轂部分

拆除運輸保護罩，清理輪轂系統里面的雜質灰塵，檢查整流罩葉片出口與變槳軸承內圈的同軸度，保證在15mm之內，現場配備一臺發電機為變槳提供電源，接好變槳操作箱的控制線。

2.4.2 葉片部分

葉片卸車的過程中，必須根據葉片上標出的具體吊裝位置懸掛吊帶于運輸車葉片，并在葉片的法蘭及底邊設置好防溜繩，起吊時，葉片葉尖必須始終處在向上位置，完成起吊后，運輸設備撤出現場，葉片擺放至指定區域。

2.4.3 葉輪吊裝

現場使用1200t主吊及260t輔吊協同進行起吊，同時采用主吊車將上揚兩個葉片吊起，在空中完成90°轉身后，將副吊松開，和完成安裝的風輪軸可靠連接。

3 結束語

目前靈田風電場MY2.0-121型風機已順利安裝完成20臺，設備運行情況，各項監測數據均滿足規范要求，這表明以上安裝施工組織設計方案合理可行，值得推廣應用。