中节能港建(甘肃)风力发电有限公司 运行部 陈勇道
我公司玉门昌马风电特许权项目的装机容量为201MW,共计134台东方汽轮机厂生产的轮毂高度为70m的单机容量为1500KW的FD77A型风力发电机组,根据塔筒的供货进度,该工程共分为2个工期进行,其中一期工期为4月1日到6月28日,二期预计为为7月7日到9月10日左右。
下面我将风机卸货以及安装谈谈自己的心得体会:
在风电机组的吊装工程中,施工重点和工作量主要反映在风机的安装作业上,一般情况下,履带吊充当了吊装设备主角,汽车吊则充当配角,履带吊主要任务是完成机舱、塔筒和叶轮等三大部件的安装。而新疆鑫风安装工程有限公司通过竞标,获得我公司特许权项目风机安装的幸运者,该公司提供主要吊装设备如下:设备型号为SCC4000的400吨履带吊一辆(吊臂长度90米),150T履带吊一辆(吊臂长度60米)。50吨汽车吊两辆,75吨履带吊一辆,80吨汽车吊一辆。以上设备完全满足我公司采用的流水线作业吊装,即150吨履带吊先安装底部平台,变频柜,第一二段塔筒,完成轮毂与叶片的组对,而400吨履带吊完成三段塔筒吊装,机舱吊装以及叶轮的安装。 1、风机设备组成
风机设备主要由基础环、塔筒、机舱、轮毂、叶片以及电气设备等部分组成。轮毂高度为70m和61.5m的风机设备主要参数如下:
重 量(T)
设 备
70m塔筒
61.5m塔筒
尺 寸(m) 70m塔筒 16.5 61.5m塔筒
13
备注
第一段 39.558 26.575 塔筒
第二段 41.42 26.579 24.75 19.25 第三段 29.212 27.107 24.9 --- ---
25.4 机舱 61 轮毂 16 叶片 6.3×3 37.5 变频柜 2 ---
2、安装场地要求
目前现场吊装的风机存放有两种,第一种方式就是将机舱、轮毂以及变频柜等集中存放,吊装时再将设备二次转运到吊装机位,其益处就是便于安全管理;第二种就是将机舱直接就位,而轮毂和变频柜等设备二次转运,其中塔筒和叶片直接就位,减少二次转运运输成本。其中每个机位场地必须可以存放一台套风机的全部设备,并能让履带吊和汽车吊有吊装设备的位置,必须将风机基础施工完毕后回填的沙石土等浇水压实,不能让运输塔筒的车辆陷在机位处。
现将现场风机设备的存放和吊装设备的就位简述如下:
1. 400吨吊车中心到风机基础中心距离为18m左右,到机舱中心为
16m-18m左右,到叶轮中心为16m-26m
2. 塔筒存放区与叶片存放区的距离为18m左右,塔筒存放和叶片存
放应该紧凑、合理
3. 组对叶轮时,三个叶片要避开障碍物
4. 吊装区域的坡度不得大于10°,以防发生吊车侧翻。 设备存放和吊装设备就位示意图如下: 舱 机 3、设备卸车
风机设备卸车主要是指塔筒、机舱等大件设备的卸车。其中机舱是风机最重要的部件,也是最重的设备,重量达61吨,吊装公司采用120T汽车吊卸货;塔筒用两辆50吨汽车吊采用吊带进行卸货;轮毂用50T汽车吊用专用的吊具卸货;叶片用两辆50吨汽车吊采用吊带进行卸货。 5、风机设备吊装
风机设备吊装主要指塔筒、机舱、叶轮等大件设备吊装,其中最重要的环节是机舱和叶轮(轮毂和叶片的组合体)的吊装。机舱最重则吊车受力也最大;叶片的受风面积最大,因此对风速要求严格,一般要求风速不大于8m/s。为了让叶轮安装方便,机舱吊装时吊机的位置既要考虑满足
基础环 轮 毂 第 三 段 塔 筒 第 二 段 塔 筒 第 一 段 塔 筒 叶 片 一 叶 片 二 叶 片 三 400T(250T)吊车
机舱的要求也要满足叶轮的吊装要求。要求履带吊吊臂正对机舱的法兰(连接轮毂的法兰),这样对叶轮吊装就位方便得多,不需要移动吊机来调整位置,也不需要进行偏航来调整机舱的位置,而是吊机一次到位。 叶轮吊装时,要求随时注意风速的变化,上面2个叶片溜绳按一定技术要求进行绑扎。每条溜绳需要4-5人,配合指挥人员进行松紧调整。 塔筒吊装时,每节塔筒连接螺栓力矩采用电动扳手达到600N•m才能松下吊机,进行下一步吊装工作。
下面将最近一段时间的塔筒风机安装观察到的心得总结如下: 一、 塔筒安装
1、 安装前的检查
(1) 基础环水平度复检。对基础环法兰面的水平度再次进行复检,沿
周长均分测量8点。误差不应超过3mm,在复检的时候一般要求我公司、监理公司、塔筒厂家以及安装公司的人员同时在场,并对水平度在误差范围之内的基础环复测后三方签字存档,对于水平度超出误差范围的基础环进行打磨,直到符合要求。 (2) 塔筒检查。在吊装前检查并修复塔筒在运输中的损伤,修复时只
允许使用塔筒厂家提供的专门用于修复表面油漆损伤的油漆;在吊装前检查爬梯螺栓,确认平台螺栓紧固到位,确认导电轨力矩标示。
(3) 吊具检查。在塔筒部件装配前,确认起吊装置(吊带和塔筒专用
吊具以及吊带)完好。 2、 安装前的准备
(1) 底部平台、变频柜安装
A. 清洁基础环内部以及上法兰表面的卫生,找到基础环上0°标
记,此位置即为塔筒门位置
B. 调节预先吊入基础环内部的8组平台支腿螺栓,使平台的行走
面处于水平
C. 用水平尺度量平台上表面四周边缘各点,使平台处于基础环中
心位置,并使平台与基础环上表面的距离控制在1190±30mm左右
D. 将变频柜按照要求吊至平台表面,使变频柜中心位置正对爬梯,
紧固底部6组M12×40螺栓
(2) 预存螺栓。在基础环内部148个孔下面立放148套M36×200
螺栓,在每组螺栓的螺纹上涂抹MoS2润滑膏,并将一段塔筒与二段塔筒的136套M36×205连接螺栓和相应的工具堆码整齐后放在一段塔筒的上平台上,并固定牢靠
(3) 在第一段塔筒上法兰每隔90°安装一套塔筒专用吊具,共安装
4套,在下法兰处安装一套塔筒专用吊具
(4) 准备工具。将电动扳手、液压力矩扳手等专用工具准备齐全并
预先存放在基础环外。
(5) 将塔筒清理干净,并将发电机等电器设备调试完好。 (6) 在清理干净的基础环上表面用胶枪涂抹一圈玻璃密封胶。 3、 塔筒下段吊装
由150T履带吊和50T汽车吊配合吊装,150T履带吊吊点位于
下段塔筒上法兰处,50T汽车吊吊点位于下段塔筒下法兰处,将塔筒起吊后,清洁塔筒下外表面的泥土等脏污,掉漆的地方进行修补油漆。在吊装人员的统一指挥下等塔筒起吊竖直后,50T汽车吊可以脱钩并可撤离,150T履带吊单独完成塔筒就位工作。等位置确定后,对称装上四条螺栓,放下塔筒,使塔筒底法兰与基础环上法兰相接触但保持吊绳处于受力状态,装上内外所有螺栓,并用电动扳手对称预紧螺栓,紧固力矩大约为600N·m,吊车脱钩并拆除吊具,最后用液压力矩扳手沿对角线方向将所有螺栓按要求的力矩2800N·m进行紧固,塔筒下段安装完毕。
4、 按照上述方法将中段塔筒和上段塔筒安装就位。并在上段塔筒上
平台处预先放置使法兰变形恢复的法兰顶杠。
二、 叶轮组对
1、 整个风力发电机组安装过程中叶轮组装较大,为了提高吊装的速
度,采用流水线作业对叶轮部分进行提前组装。
2、 将轮毂用50T吊车和轮毂专用吊具固定在指定组装位置,三只叶片
方位要避开障碍物,清洁轮毂内部污物以及灰尘,取出变桨控制柜,电池柜以及中控柜中的干燥剂。
3、 组装前仔细检查叶片表面有无损伤,发现任何叶片的较大的损伤都
必须立即报告公司领导,同时报告给东汽天津叶片厂现场服务人员,对于面积较小的损伤可以立即修复,在叶片被修复或被许可安装前,该叶片不允许安装。叶片对于尖锐物非常敏感,要避免与尖锐物碰撞,在存储和吊起叶片时一定要非常小心。
4、 将双头螺杆的一头螺纹处喷上螺纹紧固剂后旋进叶片根部法兰面
的落孔内,使另一头端面与叶片根部法兰面的长度为190±1mm,然后涂抹MoS2润滑膏。
5、 将叶片专用吊带安放到叶片重心处的起吊处,将150T履带吊的吊
钩挂上吊带,在叶尖尾部安装叶片袋,绑好风绳,以防止叶片擦伤。将叶片吊至轮毂对面,用连接手动变桨装置调整叶片轴承内轴承,使叶片上的双头螺栓插入轴承孔,在距离叶尖1/3处衬垫适量厚度的海绵,然后安装上螺母后紧固力矩至1340N·m,摘除吊车吊钩。 6、 按照上述方法对接另外两只叶片,对接完毕后拿走叶片支架和支撑
用的海绵,利用手动变桨装置将叶片的变为水平,使受风面降至最低。 三、 机舱安装
1、 机舱起吊前,清洁机舱的玻璃钢外壳上污物,确认机舱内无活动
物品,以防止吊装过程中掉落伤人;
2、 机舱起吊前,安装风向标、风速仪以及支架。 3、 打开机舱顶部的罩壳,安装机舱专用吊具
4、 将轮毂连接的螺栓,安装工具可靠固定在机舱内,将控制电缆和
动力电缆放在机舱内并固定好,在机舱的两侧绑好风绳。 5、 起吊机舱距离地面约1.5m,清洁偏航法兰处污物。把机舱吊到塔
筒正上方,400T吊车司机按照位于顶部平台安装人员的指挥将机舱吊至塔筒上法兰约1cm处,安装人员借助下方人员的溜绳调整,用导正棒调整机舱的相对位置,使机头面向吊车方向,同时指挥
吊车缓慢下落机舱,使定位销插入上段塔筒顶法兰螺栓,拧上所有连接螺栓。若法兰变形部分螺栓安装不了,则用顶杠对上段塔筒上法兰使用顶杠外力进行恢复,直到所有螺栓安装完毕为止。400T吊车脱钩,安装人员进入机舱卸开吊具,400T吊车脱钩,准备进行叶轮吊装。紧固力矩值至990N·m。
四、 叶轮安装
安装叶轮专用吊具,挂好400T吊车吊钩,用手动变桨装置将叶片变为竖直方向,在叶轮的2个叶片上安装叶片袋.在每个袋上安装导向绳,导向绳的长度应等于塔筒的高度再加至少50m(注意导向绳要按照一定的方法打成活结,否则绳子将难以松解),将50T汽车吊布置在起吊耳后面的一个叶片叶尖附近.起吊垂直向下的叶片,50T汽车吊配合400T履带吊,将叶轮由水平状态慢慢转为垂直状态,注意防止叶尖着地,待垂直向下的叶尖完全离开地面并完全竖直后,去除起吊叶尖的保护夹具以及其他辅助装置,50T汽车吊脱钩,由400T履带吊将叶轮起吊至机舱主轴高度。上升过程中,牵拉每根导向绳的人员至少有3人,按照吊装指挥人员的指令,与吊车配合调整叶轮的方向和位置。当叶轮升至机舱中心位置时,转由机舱内的安装人员进行指挥,将叶轮安装在主轴上。在安装过程中,主轴必须转动来找准螺栓孔。上紧部分螺栓固定轮毂。将叶轮位置调整正确,安装所有的螺栓,螺栓的螺纹部和螺栓头下部都要涂抹MoS2润滑膏。松开2个轮毂专用吊具上的10颗螺栓,并将轮毂专用吊具挪开后放置地面上,安装所有叶片轴承上的螺栓,用液压力
矩扳手按所要求的力矩紧固所有连接螺栓叶轮终紧力矩为1340N·m。风机吊装完毕。
根据风机塔筒的特点,在安装时除了按吊装安全规程进行作业,还应注意以下几点:
塔筒起吊前,检查塔筒内所有的电缆,并进行必要加固措施,确保在吊装过程中电缆不被损坏。
塔筒对接时,由地面指挥人员站在地面通过对讲机与塔筒平台上人员联系,并指挥吊机动作;当机舱到达塔筒上方和叶轮与机舱对接时,吊装作业指挥权由地面指挥人员移交给塔筒平台上的指挥人员,由其通过对讲机指挥履带吊动作。
一般要求上段塔筒与机舱在同一天安装完成。 五、电气部分以及部分内附件安装 现场施工管理
由于风电场存在安装时间较短,长期风力大等特点,因此进行风电工程项目施工也有流动性大、工期短、长时间在大风环境下作业、施工条件恶劣等特点。由于风电场面积较大,这给现场设备安全管理带来一定的困难,必须采用人员流动进行看护。因此主要管理人员应提前进入施工现场,收集现场施工资料和周围环境、自然环境资料,然后根据施工特点提前采取相应有效的措施,充分利用当地的资源,以确保施工正常有序进行。
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