CN110043429A - 一种大型风力发电机单叶片安装工艺施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型风力发电机单叶片安装工艺施工方法，涉及新能源技术领域,首先利用主吊机、辅助吊机配合进行第一节塔筒、第二节塔筒、第三节塔筒的安装，接着进行机舱、风机轮毂的安装，最后进行第一只单叶片水平安装，再旋转叶轮120度，锁紧刹车制动，同样方法进行第二只叶片、第三只叶片安装，检查电气、调试，确保无故障，试车完毕，安装结束。应用本发明可以有效解决在山区、滩涂、沿海等特殊环境条件大型风力发电机安装的难题，施工方便，施工速度快，节约投资，降低成本，提高了风力发电机安装效率。

Description

一种大型风力发电机单叶片安装工艺施工方法

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种大型风力发电机单叶片安装工艺施工方法，适用于沿海滩涂、山区、海上等各种复杂环境条件的大型风力发电机的安装。

背景技术

随着世界能源的日趋匮乏和科学技术的飞速发展，加之人们对环境保护的要求，人们在努力寻找一种能替代石油、天然气等能源的可再生、环保、洁净的绿色能源。风能是当前最有发展前景的一种新型能源，它是取之不尽用之不竭的能源，还是一种洁净、无污染、可再生的绿色能源。我国是世界上风力资源占有率最高的国家，也是世界上最早利用风能的国家之一，据资料统计，我国10m高度层风能资源总量为3226GW，其中陆上可开采风能总量为253GW，加上海上风力资源，我国可利用风力资源近1000GW。如果风力资源开发率达到60％，仅风能发电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。随着我国大型风电机组的开发研制工作加快，原来大型风电机组基本上依赖进口，通过多年来的开发研制，如今，大型风电机组的主要部件已基本实现国产化，同时，随着风力发电机制造技术的进步，风力发电机制造越来越大，从原来的1MW、1.5MW、2MW等，发展到目前的2.5MW、3MW、3.6MW、6MW等，叶片越来越长，越来越大，风机安装高度越来越高，由原来的60m、70m、80m、90m…，发展到目前120m、140m、160m…，因此，给在山区、沿海等复杂环境大型风力发电机设备的安装带来困难。

经调研、查新，目前国内外已建成的风电场施工中，一般是采用传统的风力发电机安装方法：即叶轮(叶片与轮毂组合一体)在地面整体组装，然后再吊装。但是，随着风力发电机组制造越来越大，叶片越来越长，若叶轮整体吊装，不但在地面组合时占地面积大，而且重量重。随着安装高度越来越高，需要的大型履带吊越来越大，且成本高。这种施工方法存在以下缺点：1、叶轮在地面组装时，所需拼装场地较大，比如叶片100米，所需场地就在直径200米以上，在山上或海上、滩涂很难找到合适的场地拼接；2、叶轮(叶片与轮毂组合一体)整体组装，重量重，所需主吊机和辅助吊机吨位大，不利节约成本；3、叶轮(叶片与轮毂组合一体)整体安装，在空中叶片迎风面积大，难以控制方向，安全性低，易损坏叶片。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明的提供一种大型风力发电机单叶片安装工艺施工方法,有效地解决复杂条件下，大型风力发电机安装高度越来越高、重量越来越重的施工难题，加快了施工进度，降低成本，节约投资。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

本发明一种大型风力发电机单叶片安装工艺施工方法，在所述风力发电机的基础环施工完成后，通过主吊机、辅助吊机配合作业，先进行各塔筒、机舱及风机轮毂的安装，再利用主吊机与辅助吊车配合分别完成各叶片的安装，具体施工步骤如下：

步骤一、第一节塔筒安装；将主吊机及辅助吊机占好吊装位置，在第一节塔筒上端用吊索钢丝绳通过吊具与主吊机的吊钩相连，在第一节塔筒下端用吊索钢丝绳通过吊具与辅助吊机的吊钩相连，两台吊机缓缓起升，待第一节塔筒垂直时，解下辅助吊机的吊具及吊索钢丝绳，然后慢慢起升主吊机将第一节塔筒旋转至基础环上面对位，然后用高强螺栓穿入基础环和第一节塔筒螺栓孔，按规定力矩拧紧，再松开主吊机的吊具及吊索钢丝绳；

步骤二、剩余各节塔筒安装；使用步骤一的方法，通过主吊机和辅助吊机配合，分别进行第二节塔筒和第三节塔筒的安装；

步骤三、机舱安装；将主吊机占好吊装位置，在机舱上用吊索钢丝绳通过吊具与主吊机的吊钩相连，缓缓起升主吊机，直到机舱起升到第三节塔筒上方时，对准塔筒法兰与机舱连接孔，慢慢下落，用高强螺栓与穿入，按规定力矩拧紧，松开主吊机的吊具及吊索钢丝绳；

步骤四、风机轮毂安装；将主吊机占好吊装位置，在风机轮毂上用吊索钢丝绳通过吊具与主吊机的吊钩相连，缓缓起升主吊机，直到风机轮毂起升到对准机舱连接法兰时，用高强螺栓与穿入风机轮毂与机舱的连接法兰，按规定力矩拧紧，解开主吊机吊具、钢丝绳；

步骤五、第一只叶片安装；将主吊机占好吊装位置，通过叶片吊具配合吊带将叶片绑扎好，再将叶片吊具通过吊索钢丝绳连接在主吊机的吊钩上，缓缓起升主吊机，使叶片处于水平状态，慢慢提升，提升到风机轮毂位置，对准叶片与风机轮毂的连接孔，用高强螺栓穿入，按规定力矩拧紧，解开主吊机叶片吊具、吊带；

步骤六、第一只叶片安装完成后，转动叶轮120度，锁紧刹车制动，用同样方法安装第二只叶片和第三只叶片，直至安装完毕；

步骤七、检查电气，调试，确定无故障后，整个风机设备安装完毕。

本技术方案中，所述主吊机为履带吊。

与现有技术相比，本发明所述一种大型风力发电机单叶片安装工艺施工方法应用时，其占用组对场地小，叶轮无需在地面组装，由单叶片在空中组对安装，这样叶轮重量轻，需要吊装的主吊机和辅助吊机相对较小，而且，比整体叶轮在空中迎风面积减小，有利于控制方向，减少叶片损坏，同时，本发明所述的方法也有利于减少破坏自然环境，解决了在山区、滩涂、沿海等特殊环境条件大型风力发电机安装的难题，施工方便，施工速度快，节约投资，降低成本，提高了风力发电机安装效率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

图1：本发明中第一节塔筒(底节)吊装示意图；

图2：本发明中第二节塔筒(中间节)吊装示意图；

图3本发明中第三节塔筒(顶节)吊装示意图；

图4：本发明中风机机舱吊装示意图；

图5：本发明中风机轮毂吊装示意图；

图6：本发明中单叶片吊装示意图；

图7：本发明中叶片吊装完毕示意图；

图中：1、基础环、2、第一节塔筒；3、第二节塔筒；4、第三节塔筒；5、机舱；6、风机轮毂；7叶片；8、叶片吊具；9、吊索钢丝绳；10、主吊机；

具体实施方式

实施例1：

如图1至图7所示，本发明一种大型风力发电机单叶片安装工艺施工方法，在所述风力发电机的基础环1施工完成后，通过主吊机10、辅助吊机(附图未示出)配合作业，该主吊机10和辅助吊机均可选用履带吊；先进行各塔筒、机舱5及风机轮毂6的安装，再利用主吊机10与辅助吊车配合分别完成各叶片7的安装，具体施工步骤如下：

步骤一、第一节塔筒(底节)2安装；如图1所示，将主吊机10及辅助吊机占好吊装位置，在第一节塔筒2上端用吊索钢丝绳9通过吊具与主吊机10的吊钩相连，在第一节塔筒2下端用吊索钢丝绳通过吊具与辅助吊机的吊钩相连，两台吊机缓缓起升，待第一节塔筒2垂直时，解下辅助吊机的吊具及吊索钢丝绳，然后慢慢起升主吊机10将第一节塔筒2旋转至基础环1上面对位，然后用高强螺栓穿入基础环1和第一节塔筒2螺栓孔，按规定力矩拧紧，再松开主吊机10的吊具及吊索钢丝绳；

步骤二、剩余各节塔筒安装；如图2所示，使用步骤一的方法，通过主吊机10和辅助吊机配合，分别进行第二节塔筒(中间节)3和第三节塔筒(顶节)4的安装；

步骤三、机舱5安装；如图3所示，将主吊机10占好吊装位置，在机舱5上用吊索钢丝绳通过吊具与主吊机10的吊钩相连，缓缓起升主吊机，直到机舱5起升到第三节塔筒4上方时，对准第三节塔筒4的法兰与机舱5连接孔，慢慢下落，用高强螺栓与穿入，按规定力矩拧紧，松开主吊机的吊具及吊索钢丝绳；

步骤四、风机轮毂6安装；如图4所示，将主吊机10占好吊装位置，在风机轮毂6上用吊索钢丝绳通过吊具与主吊机的吊钩相连，缓缓起升主吊机，直到风机轮毂起升到对准机舱连接法兰时，用高强螺栓与穿入风机轮毂与机舱的连接法兰，按规定力矩拧紧，解开主吊机吊具、钢丝绳；

步骤五、第一只叶片7安装；如图5所示，将主吊机占好吊装位置，通过叶片吊具8配合吊带将叶片7绑扎好，再将叶片吊具8通过吊索钢丝绳连接在主吊机的吊钩上，缓缓起升主吊机，使叶片处于水平状态，慢慢提升，提升到风机轮毂位置，对准叶片与风机轮毂的连接孔，用高强螺栓穿入，按规定力矩拧紧，解开主吊机叶片吊具、吊带；

步骤六、如图6所示，第一只叶片安装完成后，转动叶轮120度，锁紧刹车制动，用同样方法安装第二只叶片和第三只叶片，直至安装完毕；

步骤七、如图7所示，检查电气，调试，确定无故障后，整个风机设备安装完毕。

以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (2)

1.一种大型风力发电机单叶片安装工艺施工方法，其特征是，在所述风力发电机的基础环施工完成后，通过主吊机、辅助吊机配合作业，先进行各塔筒、机舱及风机轮毂的安装，再利用主吊机与辅助吊车配合分别完成各叶片的安装，具体施工步骤如下：

步骤一、第一节塔筒安装；将主吊机及辅助吊机占好吊装位置，在第一节塔筒上端用吊索钢丝绳通过吊具与主吊机的吊钩相连，在第一节塔筒下端用吊索钢丝绳通过吊具与辅助吊机的吊钩相连，两台吊机缓缓起升，待第一节塔筒垂直时，解下辅助吊机的吊具及吊索钢丝绳，然后慢慢起升主吊机将第一节塔筒旋转至基础环上面对位，然后用高强螺栓穿入基础环和第一节塔筒螺栓孔，按规定力矩拧紧，再松开主吊机的吊具及吊索钢丝绳；

步骤二、剩余各节塔筒安装；使用步骤一的方法，通过主吊机和辅助吊机配合，分别进行第二节塔筒和第三节塔筒的安装；

步骤三、机舱安装；将主吊机占好吊装位置，在机舱上用吊索钢丝绳通过吊具与主吊机的吊钩相连，缓缓起升主吊机，直到机舱起升到第三节塔筒上方时，对准塔筒法兰与机舱连接孔，慢慢下落，用高强螺栓与穿入，按规定力矩拧紧，松开主吊机的吊具及吊索钢丝绳；

步骤四、风机轮毂安装；将主吊机占好吊装位置，在风机轮毂上用吊索钢丝绳通过吊具与主吊机的吊钩相连，缓缓起升主吊机，直到风机轮毂起升到对准机舱连接法兰时，用高强螺栓与穿入风机轮毂与机舱的连接法兰，按规定力矩拧紧，解开主吊机吊具、钢丝绳；

步骤五、第一只叶片安装；将主吊机占好吊装位置，通过叶片吊具配合吊带将叶片绑扎好，再将叶片吊具通过吊索钢丝绳连接在主吊机的吊钩上，缓缓起升主吊机，使叶片处于水平状态，慢慢提升，提升到风机轮毂位置，对准叶片与风机轮毂的连接孔，用高强螺栓穿入，按规定力矩拧紧，解开主吊机叶片吊具、吊带；

步骤六、第一只叶片安装完成后，转动叶轮120度，锁紧刹车制动，用同样方法安装第二只叶片和第三只叶片，直至安装完毕；

步骤七、检查电气，调试，确定无故障后，整个风机设备安装完毕。

2.根据权利要求1所述的一种大型风力发电机单叶片安装工艺施工方法，其特征是，所述主吊机为履带吊。