風機吊裝用塔式起重機關鍵問題探討

摘要：現如今，國家倡導“綠色生活”，目標是進入可再生能源時代，一切為了后代子孫的長遠發展。于是，風力發電站應運而生。據業界的可靠統計，全球的電力生產結構，有比較明顯的變化趨勢，其中，化石燃料和核能發電的比重呈現逐年下降的趨勢，而水力發電的比重保持在16.6左右。目前，增長最快的可再生能源就是風能。全球的風力發電行業處于蓬勃發展狀態，而風力渦輪機越來越重，風機設備也需要安裝到更高的位置，風機吊裝的成本也在隨之增大，所以，安裝風機設備的潛在隱患也越來越高了。當前，吊裝風力發電機器的設備主要是履帶起重機，但是這種設備已經不太適應現在的發展需求，購買成本比較昂貴，并且最后的效率也是事倍功半。有關專家提出了使用塔式起重機來完成新的任務，同時，通過多個點位的附接，使得吊接工作更加安全可靠，事半功倍。本文就風機吊裝用塔式起重機關鍵問題提出了兒點簡單的想法與建議。

關鍵詞：風機吊裝;塔式起重機;風機塔筒

一、使用塔式起重機吊裝風機的研究意義

現如今，從地震、泥石流、洪水，到霧霾天氣、沙塵暴，再到如今的新冠肺炎……人們對于環境無休止的破敗，大自然開始一次次反擊人類。國際社會不得不注重全球的能源問題，生態環境就是人們的家園環境，除了要保護環境以外，為了人了世界更為長遠的發展，國際社會開始尋找可再生的能源，全球呼吁進入可再生能源時代。全球共同行動尋找、開發利用可再生能源，據業界的可靠統計，全球的電力生產結構，有比較明顯的變化趨勢，其中，化石燃料和核能發電的比重呈現逐年下降的趨勢，而水力發電的比重保持在16.6左右。2015年，全球的電力系統結果建設發生了結構性巨變，風力發電的裝機設備，第一次超過了傳統能源發電設備，人們再一次認識到，作為一種成熟，環保的可再生能源，使用風力來發電，己在全球范圍內得到了大規模的開發和應用。

風力發電的基本原理是，在塔筒的頂部上，有3個葉片組成的風輪，自然風力駛過，帶動風輪轉到，就和我們小時候玩的風車一樣，然后迫使風輪旋轉起來，內部裝有增速機，增加風力的速度，最后帶動發電機產生出電流。安裝風力發電系統中，吊裝風機的渦輪設備一直是個難點，諸多因素均要考慮在內，包括氣候條件、道路情況以及塔塔架子的高度和渦輪機的體積，任何一點昵因素都會影響整個工程進程。履帶起重機是國內外比較普遍使用的吊裝設備。隨著中國風電產業的發展，國產的5MW和6MW風力發電機，己經不能滿足眼下需求，風力渦輪機設備更重和更高，并且吊裝的成本和安全風險也在增加，吊裝技術又遇到了新的問題。有關專家提出了一種新式的起重機設備，在塔吊裝上附件裝置，這樣塔吊與塔架之間就形成了多個位點的連接，按照模擬實驗的結果，使用這種起重機后吊裝作業更加穩定安全，效率也極大被提高。對后續的維修工作也具有實際意義。

二、塔式起重機吊裝風機的關鍵特點

風電場環境復雜，有很多的風機安裝點，冰川每隔500米有一個風機，所以風電場的面積非常大。安裝風力渦輪機涉及很多方面的要求，這個過程既繁瑣又危險。

（一）附著位點塔筒的設計要求

高強度螺栓法蘭主要用于風輪的塔架之間的連接。起重設備良好的穩定性，是起重機設備最基礎的要求。塔吊采用附接方式以后，塔吊結構的受力面更大，而且起吊作業也更加穩定和安全。同時，塔筒加入附接裝置，風機塔架與塔式起重機主體會連接在一起，形成一個整個的結構系統，塔式起重機的抗風能力被提高，從而起重機的有效作用時間也會變長，加大了塔式起重機吊裝風機的準確性。

（二）塔式起重機采用動臂式結構

現有兩種樣式的塔式起重機，平臂式和動臂式。其中，平臂塔式起重機，其副臂固定在水平位置，副臂上有運行的小車，平臂塔式起重機的變幅過程就是利用這個小車。而動臂塔式起重機正是通過副臂的仰角不同，來實現變幅。并且，用一個較小的仰角幅度，就可以達到比較大的提升高度。利用這個特點，使用動臂可以降低塔架的高度，可謂是“事半功倍”。此外，新式起重機還增加了起重機的標準節長度，并使得吊桿的鉸鏈點，位于旋轉中心的后面，這樣，塔架的標準節可以通過自己的吊桿從頂部吊起。按照要求，起重機標準節的長度不能做的太長，通過動臂式結構，標準節的長度就只與動臂的長度有關了，減少了約束條件，這種新式結構的標準節就可以稍微做的長了，那么整個過程的頂升過程數量就會大大減少，大大增加作業效率，節省人力、物力、財力。

（三）底盤可以移動

傳統的吊裝起重機，都有固定的底盤和固定的軌道，不能隨意改變位置。在風力發電場中，每隔500米有一座風機，占地面積廣泛，如果，風機的位置始終固定不變，會極大浪費土地面積。一種履帶底盤，流動性很好，在沒有附著狀態下，這種底盤也更加穩定，若使用這樣的底盤結構，絕對會增加利用率。此外，利用履帶底盤結構，在起重機工程作業吊裝完一臺風機后，改底盤會自動保留下一節標準節以及動臂，為下一臺風機的安裝做好準備工作。

另外，一個非常重要的原因，如今超過70%的風能資源都在海上，適合在陸地上做風力渦輪機的環境越來越少。據測試，海上的風能資源是絕對優于陸地的，海上的風力發電也幣陸地產生的電量也多。風力發電過程中噪聲的問題長期難以解決，如今，在海上利用風能發電，對環境的影響也會隨之變小。人們的生活環境質量也有所改善。新式的起重機由于流動性很好的特點，被越來越多的海上風力發電場為所用。

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作者簡介：高金生（1986-），男，漢，河北清河人，學歷：本科，職稱：無，研究方向：施工現場管理。