山地风力发电项目安装大型风电设备方案

洪学军

摘要：目前我国很多地方都在发展风电项目，其中有一些是山地项目，山地风电项目的吊装场地较平原地带的吊装场地小，并且形状不规则、周围有山体障碍或悬崖。这些情况给现场吊装带来了巨大大挑战，如果一味想增加风机机位的场地面积，那么必然会增加对山体的破坏，不利于水土保持，为了尽可能减少对山体的破坏，减少对自然环境的破坏，减少人力物力的投入来提高经济效益，在狭小的山地平台吊装大型风力发电设备方案非常必要。

关键词：山地风电大型风机吊装

一、场地情况风机安装作业场地尺寸为50m×35m，基本满足大型吊机的布置吊装、风机的地面施工安装。吊装场地平时风速较大。

二、设备特点风力发电机组属高耸动力机电设备，由风轮、机舱、塔架上段、塔架中段、塔架下段、电器控制柜、基础（包括塔架基础段）等主要部件组成。其特点是高度高、重量和体积大，作业场地大风天气较频繁。

三、施工准备（一）基础验收合格，手续交接完毕；（二）场地平整压实，满足350t履带吊吊装的要求；（三）一台350t履带吊，一台50t汽车吊；（四）设备到货齐全，已经过验收合格；（五）使用的机、工、量具在使用前进行检查，具有良好性能；（六）安装用螺栓的数量、规格清点、符合安装要求；（七）施工组织及劳动力计划：施工负责人1人，安全员1人，技术员2人，质量员2人，测工1人，吊装指挥4人，操作工4人，起重工10人，钳工20人，电工4人。

（八）主要机工具配置充足：350t履带吊一台；50t汽车吊一台；15t半挂车1辆；30t半挂车1辆；电动扳手、液压扳手、发电机、葫芦、钢丝绳。

（九）吊装工具准备充足1、长7.5m，最小承重25t和长8m，最小承重25t机舱吊带各2根。机舱吊装用合金卸扣4副，单副承重55t。

2、枕木、沙袋若干（用于桨叶与轮毂拼接过程中起支撑桨叶）。

风轮吊装板2块；风轮吊装用合金卸扣2副，单副承重35t。

3、风轮吊带2根（吊带使用吊装主机的吊带）。叶尖布罩两个，风轮拉绳2根（单根长度为180m的麻绳或尼龙绳，双股能承受20kN拉力。

4、塔架上法兰吊装板4块；塔架下法兰吊装板2块；塔架吊具钢丝绳2根（每根钢丝绳长度为8m、单股起吊重量至少为28t）。钢丝绳两头均使用钢丝绳套环。塔架吊具钢丝绳2根（每根钢丝绳长度为4m、单股起吊重量至少为25t）。钢丝绳单头使用钢丝绳套环。塔架定滑轮钢丝绳2根（每根钢丝绳长度为4m、单股起吊重量至少为25t）。塔架吊装25t卸扣6只；塔架吊装40t定滑轮2只。

四、施工程序（一）安装流程安装塔筒①一段②二段③三段④主机⑤拼装风轮⑥吊装风轮。

五、选用吊机及载荷分析为了计入惯性载荷(动载荷)、不均匀载荷的影响，以计算载荷作为吊装计算依据。取动载荷1.11K=，不均匀载荷1.12K=。

计算载荷一般公式为：QKKQj12=式中jQ——计算载荷；Q——设备加索具重量总和。

QKKQj12==1.1╳1.1Q=1.21Q确定幅度和起升高度后，起重机安全起吊的重量。额定起重量大于计算载荷。

(一)、塔筒下段41t吊装1、机械选型：350t履带吊，50t汽车吊，双机抬吊。

2、350t履带吊工况：履带跨度8.5m，72m主臂，幅度20m，最大起重量63.2t(额定起重量)，63.2t╳80％=50.56t>41T╳50％=20.5t，并且(41t&pide;63.2t)╳100％=64.9％3、50t汽车吊工况：支腿全伸，10.7m基本臂，幅度5.5m，最大起重量28t，28t╳80％=22.4t>20.5t。

综合上述情况，该段塔筒满足双机台吊要求。

(二)、塔筒下段39t吊装1、机械选型：350t履带吊，50t汽车吊2、350t履带吊工况：履带跨度8.5m，72m主臂，幅度26m，最大起重量51.5t，51.5t╳80％=41.2t>39t╳50％=19.5t，并且(39t&pide;51.5t)╳100％=75.7％3、50t汽车吊工况：支腿全伸，10.7m基本臂，幅度5.5m，最大起重量28t，28t╳80％=22.4t>19.5t。

综合上述情况，该段塔筒满足双机台吊要求。

(三)、塔筒下段28t吊装1、机械选型：350t履带吊，50t汽车吊2、350t履带吊工况：履带跨度8.5m，72m主臂，幅度28m，最大起重量46.5t，46.5t╳80％=37.2t>28t╳50％=14t，并且(28t&pide;46.5t)╳100％=75.3％3、50t汽车吊工况：支腿全伸，10.7m基本臂，幅度5.5m，最大起重量28t，28t╳80％=22.4t>14t。

综合上述情况，该段塔筒满足双机台吊要求。

(四)、机舱61t吊装1、机械选型：350t履带吊2、350t履带吊工况：履带跨度8.5m，72m主臂，最大允许幅度18m，最大起重量74.5t，61t&pide;74.5t)╳100％=81.9％综上所述，满足吊装要求。

(五)、叶片轮毂组装方案1、单片桨叶、轮毂重量：单片桨叶重6吨，轮毂重16.5T。

2、单片桨叶、轮毂卸车机械选型：130t汽车吊（主吊），25吨汽车吊（辅吊），130t吊机工况：支腿全伸7.6m，25.42m主臂。幅度12m，最大起重量28.1t，轮毂卸车28.1t╳80％=22.48t>16.5t，单片桨叶卸车28.1t╳80％=22.48t>6T&pide;2=3t3、单片桨叶、轮毂的组装（1）机械选型：350履带吊（主吊）（2）350t履带吊工况：履带吊跨度20m，最大起重量63.2t，63.2t╳80％=50.56t>6T（3）组装：组装时，使用扁吊带在桨叶重心安置，距离桨叶根部17.5米，桨叶拼装时变桨轴承上的“s”点要避开叶片的0度和90度，限位挡板要在现场工程师的指导下安装。

（六）风轮34.5t吊装方案1、机械选型：350t履带吊，50t汽车吊2、350t履带吊工况：履带吊跨度8.5m，72m主臂，允许最大幅度18米，最大起重量74.5t╳80％=59.6t>6t╳2+16.5+6t/2=31.5t。28t╳80％=22.4>6t/2=3t3、50t汽车吊工况：支腿全伸，10.7m基本臂，幅度5.5m，最大起重量28t,满足双机抬吊要求。

（七）吊装要求1、由于机位小，现场已经没有多余的地方堆放塔筒叶片等其它设备，所以，塔筒、叶片到安装平台后不卸货，直接车板吊装。

2、主机、风轮吊装过程中，风对设备的影响明显，因此起吊过程中需用揽风绳固定。

3、由于场地狭小，很多情况下主吊机要在空中拼接。

4、吊机的站位非常关键，其中主吊机中心距离基础环中心距离最小距离不能小于16m。

5、风轮拼装时，轮毂边缘距离基础环边缘最小距离不能低于1.5m，否则在起吊时，风轮受风影响极易撞击塔筒。

6、选用主吊机时，建议选择履带吊，汽车吊至少要500t以上。

主吊机占地面积更大，对吊装场地要求更高，而吊装能力相对较弱，吊装效果也不理想。

六、结语山地风电项目场地小，现场风况不稳定，要求施工开始阶段工具准备要充分，吊机工况要清楚，载荷分析到位。充分考虑不平衡载荷及风载荷。

参考文献：[1]机电工程管理与实务[M].中国建筑工业出版社,2010.[2]李继承.执行《起重机械监督检验规程》存在的问题及起重机械检验工作的发展方向[J].起重运输机械,2006(1):7-9.[3]风力发电系统的设计,运行与维护[M].电子工业出版社,2010.[4]理论力学I同步辅导及习题全解[M].中国矿业大学出版社,2007