HW1S780風力發電機組吊裝技術

李開光 周麗君

【摘要】本文結合浙江平陽西灣風力發電場20臺780 kW 風電機組安裝技術，探討HW1S780風力發電機組吊裝技術，從吊機選型、塔架安裝、機艙吊裝、葉輪組合安裝、葉輪吊裝及吊裝安全措施等幾方面進行了詳細的闡述，為風力發電機組吊裝施工提供了必要的參考。

【關鍵詞】風電場 吊機選型 風機吊裝 安全措施

中圖分類號： C35 文獻標識碼： A

【前言】

風力發電是國際上發展較快的清潔能源，風力發電機組采用目前流行的水平軸、三葉片、異步發電機并網的總體設計方案，機組有自動偏航系統，能夠根據風向標所提供的信號，自動確定風力發電機組的方向。風力輪轂中心較高，風機主設備（機艙）重量大，安裝難度較大。在設備安裝中過程中積累了一定的施工經驗，為公司以后更好的開拓和立足風力發電施工市場，具有重大意義。

【正文】 HW1S780風力發電機組吊裝技術

1．概述

浙江平陽西灣風力發電場擬建20臺780 kW 風電機組，總裝機容量為15.6MW 。風力發電機組采用浙江華儀風能有限公司生產的HW1/S780(50)-Ⅰ-50風力發電機組。葉輪直徑為50m，輪轂中心高度為50m。

2．準備工作

2．1 單臺機組安裝部件參數

序號 項目 尺寸(長×寬×高, m ) 重量（kg） 備注

1 機艙 7.3 × 2.75 × 3.0 22790

2 輪轂 Φ 1.2 × 2.4 4500

3 葉片 L=25 3500 單片, 共三單片

4 下段塔架 Φ 3.45-2.905 × 14 21977

5 中段塔架 Φ 2.905-2..286 × 16.8 16255

6 上段塔架 Φ 2.286-2.16 × 17.08 14245

2.2 使用吊機

根據施工現場的場地條件及施工工期的要求，我公司選擇風機設備的吊裝機具為：一臺300t汽車吊機作為主力吊車, 一臺50t汽車吊作為輔助吊機，300t汽車吊機主要負責塔架、主機、及葉片的吊裝；50t汽車吊作為輔助吊車，負責塔架的抬吊及葉片組件的組合。分兩個工作面同時進行交叉作業以便提高安裝速度確保工期正常實施。

2.3 道路及場地

通往安裝現場的道路及場地要清理平整，路面須適合運輸卡車、拖車和主吊車的移動和停放。松軟的土地上應鋪設厚木板/鋼板等，防止車輛下陷。在場地周圍50(m)×50(m)范圍內，不應該有高于場地地面1.5m以上的無法移動的物體。

3．機組部件吊裝

3.1塔架安裝

(1) 塔架安裝前的檢查

a 檢查基礎環內側標記方位是否正確，是否對應于塔架門的方向。

b 用水平儀復查基礎環法蘭的水平度，并與施工記錄對照，誤差值應符合要求。

c 檢查基礎環防腐漆是否有損傷、脫落，如果有，應及時修補。

d 清掃基礎環法蘭面，使之清潔無雜物及銹斑。

(2) 控制柜安裝

將地面控制柜吊入基礎環內擱置在相應的支架上并找平，控制柜正面對著塔架門方向，且不得影響塔架下段安裝時法蘭的連接工作。視天氣及安裝情況,如有必要控制柜上部用帆布遮蓋防止雨水或其它。

(3) 塔架下段吊裝

a 檢查、清潔基礎環法蘭和塔架下法蘭面及塔身，在法蘭面上一圈呈S狀涂抹密封膠。

b 在塔架下段上法蘭對稱安裝2個“塔架吊具（為專用吊裝工具）”，在塔架下法蘭安裝1個“塔架輔助吊具”。

c 將塔架下法蘭安裝螺栓放到基礎環平臺內，擺放好，且將安裝螺栓涂抹密封膠準備好。

300t汽車吊掛設φ39鋼絲繩，L：8m一對，吊住塔架上法蘭面上的2個“塔架吊具”； 50t汽車吊掛設φ39鋼絲繩，L：8m一根，抬吊塔架下法蘭的1個“塔架輔助吊具”。兩車配合將塔架進行翻身、立直后50t汽車吊摘鉤，由300t汽車吊單車完成塔架下段吊裝就位。

d 與基礎環底法蘭固定好后，松開主吊車至不受力，但不脫鉤，安裝螺栓，檢查塔身垂直度，必要時應進行調整使符合要求后進行螺栓緊固。

e 吊車脫鉤并拆除吊具，按螺栓擰緊力矩調整好液壓扳手的力矩，對角線方向緊固下法蘭連接螺栓。必要時抽查實際螺栓螺栓擰緊力矩，確保符合要求同時記錄。

塔架中段、塔架上段安裝參照下段安裝操作流程。

3.2 機艙吊裝

采用300t汽車吊吊裝機艙

a機艙含發電機重22.790t。

b 將機艙專用吊具布置在機艙的吊點上，掛上吊鉤，同時在機艙兩端布置好溜放麻繩，以防止吊裝過程發生設備間碰撞。

c 起吊機艙時機艙縱軸線應處于偏離主風向90°的位置，以便于葉片組件的安裝。

d 汽車吊緩慢吊起機艙至上法蘭約10mm處，安裝人員用導正棒調整機艙的相對位置，同時指揮吊車緩慢下落機艙，擰上連接螺栓，按對角線順序均勻地緊固上法蘭與偏航軸承連接螺栓。

3.3 葉輪組合及安裝

(1) 葉輪組合安裝前的檢查

a 檢查葉片葉尖與葉片編號是否對應，且表面是否有劃痕和損傷，如有損傷及時聯系廠家進行修復。

b 檢查葉尖鋼絲繩、液壓缸、液壓管、接頭是否齊全，外包裝是否完好。

(2)葉輪組合

a 為葉輪的組合選擇合適的組合場地，要求場地平整。

b 葉片前端墊襯相應高度的方木且接觸面襯海棉，以免劃傷葉片。清洗葉尖螺旋導向花鍵及頂端內螺紋。

c 用內六方扳手將葉片安裝孔蓋拆開，再將鋼絲夾索螺旋卡具拆下。

d 拆下環首螺旋圓柱銷上的開口銷并將圓柱銷抽出，同時取出靠外的半塊橡膠減震墊并收好。

e 抬起葉尖將花鍵旋轉軸插入葉片軸孔內，當接近導塊時轉動葉尖，對準導塊和外花鍵上的定位標記點，推入葉尖，使外花鍵旋轉插入內花鍵，葉尖旋線與葉尖旋線約呈90°夾角。

f 裝入取出的半塊橡膠減震墊（應注意減震墊上下同凸臺的位置），旋入環首螺栓并緊固。將叉形止退環裝入葉尖花鍵和圓螺母之間并緊固圓螺母。依次裝入環首螺栓上的圓柱銷和開口銷并鎖緊。最后裝入鋼絲夾索螺旋卡具及安裝孔蓋板。

g 將輪轂吊放在指定對接的位置，下墊約20cm高的枕木，應使輪轂與主軸連接法蘭面方向朝下，清除延長節法蘭面上的毛刺和銹跡，并在所有法蘭面上涂抹潤滑脂。

h 用吊帶將任一葉片兜住，吊帶的一端直接掛在吊車的吊鉤上，另一端通過倒鏈掛在吊鉤上（便于對接時轉動葉片）。

i 利用吊車將葉片吊起，將葉根后緣0刻度與輪轂的定位標記對正。裝入聯結螺栓（螺栓上涂抹潤滑脂）并預緊，在微調對準安裝刻度后按規定的順序及力矩緊固螺栓。

j 重復(h)、(i)條的操作，組合另兩片葉片。 組合后葉輪組件重15t。

(3)吊裝機具配備及工具、輔助材料準備

該項工作需要2臺吊車：主吊車300t汽車吊和輔吊車50t汽車吊各1臺。

3.4 吊裝葉輪

a 將兩根牽引繩一端按向上的2個葉片位置固定在輪轂內，一端繞過葉尖導向軸，繩子順葉片迎風面到葉尖轉軸上纏繞半圈。（注意不得多繞，否則牽引繩難以解開）吊裝過程中，牽拉繩索的人員至少有三人，按照吊裝指揮人員的指令，與吊車配合調整葉輪的方向和位置。

b 將吊環螺絲旋入輪轂吊孔（如無吊孔用吊帶兜在兩只葉片的根部起吊），將2個葉輪導向螺栓并排旋入輪轂起吊上方位置螺孔。

c 兩車配合起吊葉輪，離地后清潔輪轂法蘭，涂防銹油。由300t汽車吊吊裝位于向上兩個葉片根部的吊環，50t汽車吊吊那個垂直向下的葉尖（吊帶與葉片間墊好專用護墊），兩車配合將葉輪抬起，然后小吊車配合大吊車，緩慢將葉輪由水平狀態傾斜（注意防止葉尖著地），待垂直向下的葉尖完全離開地面后，50t汽車吊脫鉤，由300t汽車吊單車將葉輪組件吊至輪轂高度，注意吊裝過程的麻繩溜放，避免設備間發生碰撞。

d 松開低速鎖定，調整高速軸剎車制動螺栓，松開高速軸剎車，緩慢轉動高速軸調整主軸位置，牽引繩配合吊車使兩個葉輪導向螺栓傳入主軸法蘭孔，鎖緊高速軸剎車。

f 對角線方向按規定力矩緊固所有的螺栓（螺栓涂潤滑脂）。

g 將葉輪吊裝裝置從輪轂上拆下，將整流罩窗口蓋板就位并緊固螺栓。

h 安裝機艙的前蓋板，隔離機艙前部和葉輪的空間。

4.吊裝安全措施

1）在吊裝區域，嚴格做好警戒措施；設立警戒線。無關人員和車輛禁止進入警戒區。

2）吊裝前應對吊機的機械性能，安全保護裝置等全面檢查。確保安全前提下方能進場起吊作業。起重機械操作工和起重工必須持證上崗。

3）吊機按指定位置停放好，汽車吊扒桿伸到合適高度。吊機停放的地面承載力，必須大于7t/㎡，主吊機支腿要墊路基板，輔助吊支腿要墊好。

4)掛好起吊鋼絲繩并收緊，拉好溜放繩；掛繩前檢查鋼絲繩和吊耳是否符合安全要求，人的位置高于2.0米時掛好安全帶。拉溜放繩人員要選擇好合適的位置，注意山體邊坡，防止人員滑落。

5）將設備吊離地面200～500㎜后，檢查起重機的穩定性和制動器的可靠塔架的平穩性，綁扎的牢固性，確認無誤后方可起吊。

6）在吊裝塔架下段、塔架上段、主機前，應對風力進行核實。當風力超過12m/s以上嚴禁起吊。

7）在吊裝風機葉片前，應對風力進行核實。當風力超過10m/s以上嚴禁起吊風機葉片。

8）抬吊作業,當設備翻身起立后拆除下吊具。設備起升到合適的高度后，回轉到就位點上方，緩慢松鉤就位；兩臺吊機由一人統一指揮，指揮人員應站在兩臺吊機操作人員都能看見的位置。指揮信號應簡單明了，吊機操作人員要集中注意力，兩臺吊機的吊鉤應保持垂直。拉溜放繩人員要聽從指揮用力適度，主要控制設備穩定且不能讓所吊設備碰扒桿和已裝好設備。解下溜放繩時要注意下面是否有人，以免掉下時傷人。高處接設備人員要系好安全帶，上下時要掛好防墜器，嚴禁將手放在設備的銜接處。

9）每一段塔筒安裝前必須先在爬梯處掛好安全速差器。進入塔筒人員必須掛好安全帶或安全自鎖器。

10）設備起吊必須嚴格遵守規則，嚴禁違章指揮和野蠻施工，禁止在起吊物上或下面站人。

11）現場吊裝必須有專人進行安全監護，監護人和指揮人員必須懸掛明顯標識，戴好袖標。

【結束語】 通過對浙江平陽西灣風電場項目HW1/S780(50)-I-50(A)風力發電機組吊裝技術研究，特別是葉輪吊裝，形成一套完整、可行、高效的風力發電機組吊裝施工技術。

【參考文獻】浙江華儀風能有限公司提供的《吊裝手冊》

《起重司索工》吉林化學出版社