风力发电场风机设备吊装施工技术及管理浅析

摘要：风能作为一种绿色、清洁的可再生能源，具有极高的商业和开发价值。我国在可再生能源发展政策的推动下，风电成为最具规模开发和发展前景的可再生能源，风力发电相关技术取得了显著的进步。风机吊装施工技术是风电场施工的一项具有关键性意义的技术，本文结合北大桥第四风电场风机设备吊装施工和管理控制，阐述了在保证施工安全的前提下，尽可能不断优化施工技术，提高吊装施工的质量和效率，满足风机调吊装施工的安全性要求。同时，通过制定合理的施工管理方案，提高管理水平和建设质量。

关键字：戈壁平坦地形；风机设备；设备吊装；施工管理 1绪论

能源是国民经济发展的重要物质基础和人类生活必需的物质保证。近年来，风能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源受到世人关注。风电作为一种绿色能源，其环保节能优势已经深入人心，加上国家一系列鼓励可再生能源发展政策的推动，使风电成为最具规模开发和发展前景的可再生能源。近几年中国的风电装机容量几乎以每年翻一番的速度迅猛发展，风力发电相关技术也取得了显著的进步。

2008年～2012年我公司参与了甘肃酒泉千万千瓦级风电基地首批开发项目中四个风电场的建设（北大桥东风电场、北大桥第四风电场、干河口第六风电场、干河口第四风电场），本文以北大桥第四风电场为例对风力发电场风机设备吊装施工技术及施工管理进行分析，探讨风机设备吊装施工技术发展，并对施工经验进行总结。 2工程概况

北大桥第四风电场为甘肃酒泉千万千瓦级风电基地首批开发项目之一，工程场址位于甘肃省西北部的酒泉地区瓜州县城东北约18km的区域，东经

95°43′48″～95°46′21″、北纬40°41′05″～40°46′57″之间。场址区位于著名的“河西走廊” 西端，地形为较平坦的戈壁滩，场址区海拔高度在1280m～1400m之间。场址南部边缘与北大桥第五风电场相邻，西部边缘与北大桥第一风电场相邻，西部边缘与312国道相距约4km，南距敦煌铁路约10km，交通较为方便。 风电场总装机容量201MW，采用134台新疆金凤有限公司生产的

GW82/1500kw机组。该机组采用水平轴、三叶片、上风向、变速变桨距调节、直接驱动，外转子永磁同步发电机并网的总体设计方案，发电机组单机容量为1500kw。

该工程风机设备吊装为：塔筒分上、中、下三段，轮毂中心高度70m。下段塔筒长18700mm，重45.171T；中段塔筒长24750 mm，重43.579T；上段塔筒长24350mm，重28.276T。发电机重43.9T，轮毂重13.85T，机舱重11.685T，叶轮直径82m，重32.105T，叶片单重6.085T。内含风向偏航系统、变浆系统、变流系统、主控系统、照明系统、中央监控系统、安全滑轨系统与输电电缆系统等。该机组抗最大风速52.5m/s(IECⅢA)，设计使用寿命≥20年。 3安装场地要求

目前国内风电场风机设备吊装施工及设备存放场地主要有两种类型，一种是在现场设立临时存放场地，风机设备到货后集中存放在临时仓库，安装时再二次运输到吊装点。另一种是直接将风机设备运输到吊装现场存放并及时吊装。为了加快安装进度和节约运输成本，北大桥第四风电场采用风机设备一次到位的安装

方式，在风机安装位置设吊装平台。在设备到达现场前，对风机周围200m范围进行场地平整与规划布置，满足每个安装场地能存放一台套风机全部设备，并能保证大型吊机和辅助吊机设备安装运行要求。 4吊装设备选择

北大桥第四风电场场址地形为较平坦的戈壁滩，根据机组设备参数（机舱尺寸、重量、塔筒高度）和现场的环境因素，经计算，吊装设备选定CC2500/450t履带吊为主力吊机，根据机舱就位的最高高度约72m，因此确定吊臂的长度为96m，这样可以保证在叶轮吊装时，将叶轮的法兰口正对机舱就位而机舱不会触碰吊机吊臂，从而避免了吊机移位或机舱偏航等复杂作业。

根据风机选型和吊机规格，确定现场吊装平台为50×50m2，地压为15t/m2，共存放3节塔筒、1个机舱、3个叶片、1个轮毂等一台套风机设备，并满足一台450t履带吊和一台辅助吊机吊装设备的站位要求。 5风机设备卸车

风电场设备卸车主要包括塔筒、轮毂、机舱、叶轮等大件设备的卸车。机舱和塔筒是重量比较大的部件，直接影响汽车吊的选择，根据北大桥第四风电场设备选型，机舱重55t、塔筒重45t。根据设备的技术参数以及现场机械的实际情况，确定采用双机卸车，选择1台65t汽车吊和1台50t汽车吊。塔筒用专用的吊装工具卸车，机舱则用吊装梁和双机进行卸车。 6设备吊装施工

北大桥第四风电场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吊装机舱和叶轮。 （1）塔筒吊装

塔筒吊装时，每节连接螺栓力矩必须达到《安装手册》上技术要求时才能松下吊机，再进行下一步吊装工作。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：

1）塔筒起吊前，检查设备内所有的电缆，并进行必要加固措施，确保在吊装过程中电缆不被损坏。

2）塔筒内作业时必须做好漏电保护措施，检查电源线。

3）吊装底节和中节塔筒时，把临时安全绳固定在塔筒顶端，确保作业人员上下塔筒的安全，吊装上段塔筒后，把永久的安全绳安装好。

4）塔筒对接时，由起重指挥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起重指挥移交给塔筒平台上起重指挥，由其通过对讲机指挥吊机动作。 5）上段塔筒与机舱在同一天安装完成。 （2）机舱吊装

机舱是风电场中最重的设备，机舱吊装时考虑叶片吊装的方便和容易操作，机舱吊装时吊机的位置既要考虑满足机舱的要求也要满足叶轮的吊装要求。施工选择确定主力吊机吊臂正对机舱的法兰（连接轮毂的法兰）的施工方法，这样有利于叶轮吊装就位，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，吊机一次到位完成机舱及叶轮吊装工作。 （3）叶轮吊装

叶轮吊装时，要求随时注意风速的变化，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。叶片溜绳按技术要求绑扎，每条溜绳需要5～6人配合指挥人员进行松紧调整。叶轮与机舱对接时，需要2～4根尺寸适当

的定位销进行定位，然后再慢慢松钩对接。 7吊装施工管理

（1）施工管理方案制定

北大桥第四风电场场址区位于著名的“河西走廊”西端较平坦的戈壁滩上，场址区长时间为大风环境，施工条件恶劣，风机设备吊装无风施工时间较短，管理和施工主要人员提前进入施工现场，收集现场施工资料和周围环境、自然环境资料，然后根据施工特点制定相应有效的施工管理措施，如作息时间顺应风电场风力的自然规律，采取无风大干，风小干，风大不干的施工方法。通过制定合理的管理方式和施工方案，克服种种困难，按期完成了北大桥第四风电场风机设备吊装任务。

（2）风力较大情况下的施工措施

北大桥第四风电场存在长时间必须在较大风力情况下作业的特点，因此无论是作业期间或大型吊车停驻时，必须考虑到可能有最大的风速情况。若风的条件大于停车的限制值，必须及时把吊杆降低到地面上。如果场地条件允许，应该朝着迎风方向降低吊杆系统。必须及时考虑风力和风向的变化，每天预先收集信息。以便及时做好防范工作，吊车臂杆趴下后应用防风锚做好固定。

在大风情况下，履带吊转移时，由于吊臂长，吊机容易发生意外而侧翻，因此速度一般不宜超过500m/h，且转移前用推土机把行车路线推平。转移时由履带吊司机长负责指挥，履带吊前方、左右履带设专人监护，保证前后履带角度不超过3度，左右履带夹角不超过2度。当地压不够时须铺设路基板，夜间转移时要配备照明设施。

施工过程中，随时观察天气状况，及时将强风预报通知履带吊机长。吊车司机接到强风预告应马上停止作业，将吊钩升到最高位置，然后趴杆将臂杆头部触地或将臂杆放置于铁板凳上，关闭发动机，锁好操作室，人员撤离。

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[4] 修春松，童文斌，程建棠. 沿海山地风电场施工组织及吊装.工程机械与维修.2017年第3期

[5] 杨宁. 浅谈风电场施工建设安全管理.电子制作.2013年第23期 作者简介：

姓名：王革，1992年毕业于西安建筑科技大学，原名：西安冶金学院，专业：工民建；1992年分配到陕西省水利电力勘测设计研究院工作，从事设计、监理工作至今。 作者:王革 性别:男 民族:汉

出生年月:1968年6月27日 籍贯:陕西省西安市 学历:大专

职称:工程师

省市和邮编:陕西省西安市710000