風機安裝工藝改進與發展方向研究

沈鳳德

中國電建集團山東電力建設第一工程有限公司 山東濟南 250100

我國的風力發電產業在發展中的這些年取得的成果也有很多，但是在發電效益的同時對于設備的消耗和人員的消耗也是巨大的，真正造成的效益微乎其微，在建設風力發電裝置的設備過程中，其中很多高精端設備和核心的技術都需要由國外進口和操作，這也是一個技能的壁壘和資金的消耗。

1 風機安裝的相關內容

風力發電過程中，風機安裝施工十分重要，其包含的項目比較多，主要有：一是基礎安裝、調整、基礎澆筑等；二是吊裝塔筒；三是吊裝機艙；四是組合和吊裝葉輪；五是安裝電器氣部分。這五個部門每一個環節都十分重要，必須予以有效的管理，確保其安裝質量達到規定標準。通常情況下，在安裝風機的時候都會選用八百噸以上的汽車吊機、或是四百噸以上的履帶吊機為主力吊機，而輔助吊機則會選擇五十噸至兩百六十噸之間的汽車吊。在安裝電氣部分的時候，不僅要根據實際情況選擇合適的電纜敷設方法，還要做好盤柜安裝，基于風力發電場環境的變化，來進行相應的調整。風機安裝的難度，與風力發電場的周圍環境有著一定的關系，當周圍環境比較糟糕，如處于一些山地、高原地區時，風機安裝的難度就比較大，當然具體的情況還要參考場地的情況[1]。

2 風機安裝工藝方面的改進

2.1 風電機組塔筒設備

塔筒法蘭連接面整圈在螺栓節圓上噴涂“∞”形密封膠，密封膠噴涂均勻，不允許間斷。暴露時間不宜過長，防止固化。主副吊車在相應位置做好準備，按照圖1安裝吊耳：上法蘭面兩側按照1點半、4點半、7點半、10點半位置安裝4個吊耳；下法蘭按1點半、10點半位置安裝2個吊耳。吊具與塔筒法蘭連接螺栓采用扳手擰緊。吊裝工具安裝完后開始提升操作。拆除塔筒支撐，在塔筒下法蘭對邊的法蘭螺栓孔上固定纜風繩用于調整塔筒位置。主副吊車要做到同時作業，同時起吊，塔筒離開地面后，主吊車繼續提升，副吊車則調整塔筒底端與地面的距離，提升塔筒時應保持水平，吊起塔筒到一個合適的高度時清潔與地面接觸時外壁沾染的污物，油漆有破損的地方及時補漆。清潔后繼續將塔筒提升為豎直，使下法蘭與地面接近但整個過程中塔筒不應與地面接觸以防塔筒變形損壞，副吊車隨時配合主吊車，利用纜風繩控制塔筒的位置與擺動，待塔筒豎直且擺動幅度趨于穩定后拆除塔筒底部的吊具。主吊車繼續吊起塔筒至基礎法蘭正上方，接應人員、指揮人員及時溝通，隨時調整塔筒的具體位置。在塔身內部，由兩個站在控制平臺上的人指引移動方向，另外三個人在外部扶住塔身，塔筒的移動由纜風繩控制。按照塔筒底段法蘭與基礎環法蘭的對接標記調節塔筒使塔筒門朝向設計位置，塔筒下降時嚴禁與塔基上的柜體碰撞[2]。

2.2 混凝土塔架門洞加強

混凝土塔架可視為一種高聳建筑物，施加預應力后，豎直方向受壓，門洞處會產生應力集中。基于柱的特點，在門洞兩側設置加強柱可分擔豎直方向的壓力，大大減小門洞處的應力集中程度。采用降溫法施加預應力后，每根預應力筋應力大小相同，均為1140MPa。施加風機荷載后，預應力筋應力分布發生變化，每根預應力筋上的應力有增有減，最大值為1184MPa，最小值為1093MPa。原因是施加風機荷載后，迎風側預應力筋頂部受拉，應力增大；而背風側混凝土頂部受壓，混凝土進一步壓縮，抵消部分預應力，應力減小。因此，施加風機荷載后，預應力筋應力分布與實際情況一致[3]。

混凝土塔架主要受力方向為豎向，即本模型中的y向，因此，提取S22應力值進行分析。門洞處的豎向應力分布圖（負號為壓應力），后處理時選擇只顯示超過混凝土抗壓強度（23．1MPa）的應力區。結果表明：門洞相當于混凝土塔段的缺陷，此處產生應力集中，有較大面積區域壓應力超過混凝土抗壓強度，壓應力最大值約為36．4MPa，出現在門洞的邊角處；設置加強柱后，門洞處壓應力降低，壓應力超過混凝土抗壓強度的區域大幅減小，只剩邊角處極小區域。同時，壓應力最大值降低至30MPa，降幅約為18%。

2.3 電氣施工時的渦流問題

還是站在電纜的角度上來說，在電纜的周圍很容易產生強烈的磁場，但是鋼管自身會產生一種電流，兩者之間發生了相互的反應，就會產生渦流。渦流的出現會消耗大量的電能，使得鋼管表面越來越發燙，最終結果是并沒有產生大量的電能，同時還對鋼管自身產生了一定的損害。另外，鋼管發燙到一定的溫度時，也會對電纜產生一定的影響，嚴重的情況下，直接對電纜的使用造成無法挽回的損失。所以有關人員在進行電纜的鋪設時，要按照一定的科學原理進行鋪設，可以鋪設成一個品字形，這樣就大大地避免了磁場與電場之間的相互反應，同時這對有關人員進行電纜鋪設也是一個考驗。現在的電纜鋪設大都采用直埋式，將電纜直接埋在土壤中，土壤在長時間的作用下，會對電纜的表面造成一定的損害，所以要做好對電纜的檢查工作。首先，在進行鋪設時就要檢查電纜的外皮，要保證電纜的質量，鋪設工作完成之后，還需要對電纜進行相應的絕緣工作，其次，還需要對埋在土壤里的電纜進行及時的檢查，如果發現破損需要更換，來保證整個工作可以平穩地運行。

3 結語

加強對風機安裝工藝的研究，十分有必要，改進風機安裝工藝，提高風機安裝施工水平，實施高效的質量管理工作，有利于推動風機安裝的現代化發展，使其滿足于當前風力發電場建設的需求，降低風機安裝成本，促進風機安裝效率的提升。