2018-03-12 15:37:39
公告

尊敬的用户:

因平台升级改造的需要,原成果申报平台即日起停用。第六届全国设备管理与技术创新成果申报启用新平台:https://www.shebeiyiyuan.com,请重新登录注册。

中国设备管理协会专家服务中心
2024年1月22日

打开新平台
首页  >  创新成果  >  一种安装风力发电机组的新技术与设备

一种安装风力发电机组的新技术与设备

完成单位:华能江西清洁能源有限责任公司

登记编号:ZSCX-D4-J-2-129      登记年份:2020      登记日期:2020-09-21

项目概况

一、立项背

风能作为极具活力的可再生绿色能源,随着国家对绿色能源的大力支持,风电技术不断进步。为更好更高效地利用风能,风电机组正朝着机型大型化、叶片尺寸大型化、结构轻型化的方向快速发展,且风力发电机组的大型化有利于提高风能利用效率,减少塔架和基础设施成本,从而降低风力发电的总成本。目前市场主流轮毂高度约为 90m,但为加快开发低风速地区风能,风电机组轮毂高度快速增加,目前最高已达到 140m。受施工现场条件所限,如此庞大的叶轮很难采用地面预装叶片的传统工艺,无疑为风电机组吊装带来更多的安全和质量隐患。本项目的发明和推广应用,改变了传统的风机机组吊装的作业方式,更加契合风电技术的发展和需求,也更能帮助建设单位节省投资成本、加快建设工期、营造良好企业形象,同时也更能保护环境,最大程度地减少破坏

二、主要做

单叶片吊装之前需要对齿轮箱进行润滑,润滑完成后的6个小时内要进行单叶片吊装

吊装叶片时,吊梁两端各装上宽300的扁平吊带,在叶片重心标记左右距离 7.5m 处的位置起吊叶片。其中靠近叶根处使用扁平吊带W01-10tX8.5M,靠近叶尖处使用扁平吊带 W01-10tX6.5M。在叶片根部系上缆绳,叶尖装入护套后也系上缆绳。起吊过程中作业人员通过缆绳来控制叶片位置并保持平衡。并在单叶片吊具上安装缆风绳系统;吊车缓缓吊起单叶片吊具,将吊具移动至叶片区域,此时人工手动用吊具上吊带围住叶片,将吊带安装至手动葫芦的挂钩上。

缓缓升起叶片,观察叶片起吊后的角度,保证叶根处法兰面竖直或与竖直面下沉角度不大于 2°,若发现叶片叶根处上翘,要立即下放,重新调整角度;操作盘车转动轮毂。人员在机舱内观察刹车盘逆时针转动,保证轮毂一个法兰面垂直水平面,此时锁死风轮锁。将叶片提升至与轮毂变桨轴承平齐,并慢慢靠近轮毂变桨轴承面,通过轮毂内作业人员与地面上单叶片吊具操作人员间的密切合作,操作手动变桨系统,直至叶片与轮毂能够进行正常的安装;轮毂内作业人员将叶片法兰与轮毂变桨轴承法兰面缓缓对接,若叶片和变桨轴承孔位不合,要立即进行变桨调整。确保叶片法兰上的零刻度线和变桨轴承上的S点对齐。控制自动脱钩装置,卸下缠绕在叶片上的两根轻质吊带,单叶片吊具松开叶片。人员收拾好工具与物料,从轮毂内撤离。打开风轮锁,顺时针转动轮毂,直至第二个待安装变桨轴承面处于竖直状态。将风轮锁锁死,人员进入轮毂内部,在第二片叶片还未起吊前,对第一片叶片进行手动变桨,并预紧全部连接螺栓。重复上述步骤完成第二支叶片的单叶片吊装工作;顺时针盘车 120°(正对风轮方向),起吊第二、三支叶片

三、功能效果(益

单叶片吊装技术一改传统风轮组装模式,更加契合风电技术的发展和需求,由地面组装升级为空中组对,使用单叶片吊装及叶片专用吊具可节省用地,利用进场道路起吊叶片,减少征地砍树费用,有利于风电场自然环境保护,也有利于叶片吊装作业的标准化程度,从而降低叶片吊装过程的安全风险、提高安装工效,为推进绿色风电场建设作出重大意义

四、创新亮

1.吊装平台面积减

风电机组场坪面积需满足主吊吊装回转半径要求即可,对于不同单机容量的机组,可以节约20%-40%的吊装平台面积,大幅度降低减少征地平场等费用。打破复杂地形限制,有效利用原本无法进行地面组风轮的场地,完成树木茂密、山体阻碍区域的吊装作业,减少植被的破坏

2.对吊装安全风速要求

叶片表面积巨大,安装时极易受风荷载的干扰,因而风机安装施工过程中,凡涉及到叶片部件的吊装风速限制条件最为严格。一般来讲,要求风速≤ 8 m/s。单叶片吊装相较叶轮整体吊装,大幅降低了迎风面积,减少了风载荷对吊装的影响。据实测数据,吊装安全临界风速可从 8m/s 提高到了15m/s,大幅降低了叶片吊装作业难度。从吊装经济性的角度看,这样能更好地优化吊车的使用成本,降低项目安装费用

3.植被恢复小

单叶片吊装技术的应用可以有效减少上下边坡扰动面积,进而减小植被恢复总量

4.经济效益好

单叶片吊装技术的应用较传统吊装技术可以节约投资,创造良好的效益

五、实施应用前后效果(益)情

1.采用传统的叶轮整体吊装技术,一般约为 1600㎡~1800㎡ 。采用单叶片吊装方案,一般场坪面积约为 800㎡ ~1000㎡ ,相比传统的叶轮整体起吊技术,节省了场坪征地面积约 800㎡,占比 50%~55%

2.在传统的叶轮整体吊装技术施工中,叶片吊装的安全风速被严格限制为 8m/s。对于单叶片吊装技术施工中,由于同时间内只有一个叶片起吊,大大减小了叶片整体受风面积,因此叶片吊装的安全风速甚至可以增大到 15m/s

3.单叶片吊装技术所需征地面积较小,因此单叶片吊装技术对植被破坏较少。单叶片吊装技术因其环境友好性,也更能促进施工单位的绿色文明施工

六、推广价值及范

随着我国风资源的不断开发,国内风电机组已步入大叶轮、大容量时代,风电机组向着更高更大方向发展的趋势愈加明显,而本项目技术及产品解决诸多场景条件下组装整体风轮时空间受限问题的能力将越来越受到欢迎。其优秀的经济性将有力推动风电行业的建设,助力扩大风电开发利用规模