大黎一期风电项目单叶片吊装关键工序控制

大黎一期风电项目单叶片吊装关键工序控制

隆将   曹建春   赵世柳   张义

中国电建集团重庆工程有限公司 400000

摘 要：风机组装时需要足够大的吊装平台，一些山地风电工程受施工现场实际场地影响，较难采用常规的风叶地面组装、整体吊装的方案。广西藤县大黎一期风电场部分机位平台面积不满足叶轮整体吊装条件，因此根据现场实际情况当平台面积不满足叶轮整体吊装条件时，采用单叶片吊装方式进行,本文介绍了风力发电机组单叶片吊装的关键工序。首先对单叶片吊装进行了简要介绍，然后详细地阐述了该过程的主要步骤，并提出了相关的安全措施。

关键词：单叶片吊装；山地风电；关键工序

1 工程概况

广西藤县大黎一期风电项目是国家能源集团广西公司“十四五”期间打造藤县百万千瓦级风光储一体化项目示范基地的重要一环。项目场址位于广西梧州市藤县大黎镇的山脊上，征地面积约70公顷，项目拟安装43台单机容量为4.65兆瓦的风电机组，总装机容量200兆瓦，采用联合动力UP4650-195-110机组形式，配套新建一座220千伏升压站，通过8个回路的35千伏集电线路接入风电场中心升压站，最终送出1回220千伏线路接入220千伏鳌峰变电站。

大黎风电项目是典型的山地风电项目，风力资源丰富，风机机位位于海拔440～850米间，但自然条件异常恶劣，地质状况尤为复杂且征地协调难度大，导致一些风机平台不满足整体吊装条件，所以采用单叶片吊装的方法来解决这个难题。本文主要介绍单叶片吊装的关键工序控制。

2 单叶片吊装的特点

现代风力发电机通常配备3片叶片，传统吊装方式是在吊装机位点的地面上，将轮毂与3只叶片逐一安装，再整体吊装。而单叶片吊装是指先将轮毂起吊与机舱组合，再分别将叶片单独吊装，在空中将叶片与轮毂结合。

单叶片吊装具有以下优点：

一是减轻起吊重量，降低现场吊装平台面积要求；减小设备迎风面积，增加现场吊装有效窗口期。

二是设备重量相对较轻，汽车起重机一次站位即可完成机组吊装，提高了起重机地基承载力和施工作业的安全性。汽车起重机安拆转场速度快，一定程度上加快了项目建设速度。

三是优化布置吊装机械位置，吊装部件由重到轻（先机舱再轮毂后叶片），作业半径由小变大，符合机械起重性能特性曲线，确保发挥机械最大效能，提高机械使用的安全性。

四是单叶片吊装就位后，可在施工高强螺栓力矩的同时，起重机开始安装其他叶片，施工效率明显提高。现场仅需要一台主吊机械就可以完成叶轮安装，节省辅吊机械，降低成本。

五是传统的叶轮整体吊装施工，最大允许风速限定为6～8米/秒。单叶片吊装型风电机组安装施工，因迎风面积小，可将最大允许风速限定提升至12米/秒，提高了施工作业有效时间，可广泛应用于目前高风速地区的风电场建设。

3 单叶片吊装过程

3.1 单叶片吊具安装

使用风机厂家提供的专用吊具进行叶片的吊装，安装叶片吊具必须严格按设备厂家技术要求，在吊具的叶根方向两侧分别安装一根控制绳，移动吊具到叶片正上方，在叶片重心前后 9 米按要求安装专用护板及吊具吊带，注意不同规格叶片的电动葫芦安装位置（以单叶片叶根标签说明为准）。根据单叶片吊具制造商提供的单叶片吊具使用说明书操作吊具。

3.2 吊装第一支叶片

（1）主吊起吊前，在叶片的叶尖套上叶尖护套，拴两根控制绳在保护套上，以便在起吊期间控制叶片位置。同时将叶尖保护套与吊具用绳连接,便于后期拆卸叶尖保护套。

（2） 通过遥控器进行操作，调整叶片姿态为叶片轴向水平，且叶片前缘 0°位于叶根最低点。

（3）启动盘车系统，使轮毂顺时针方向转动，将叶轮锁紧销锁入叶轮锁定盘上单叶片吊装的锁定孔内，安装人员携带安装工具及其它物料进入轮毂。

（4）缓慢起吊叶片，当叶片高度与轮毂一致时，调整主吊车吊臂使叶根靠近轮毂变桨轴承安装面，尝试将叶根螺栓插入变桨轴承螺栓孔，如无法顺利使叶片零度和变桨轴承对齐，可根据实际情况启动偏航、变桨系统调整位置。确保叶片前缘 0°标记和变桨轴承 0°标记对齐，叶片螺栓插入变桨轴承螺栓孔。

3.3 安装垫圈及螺母

将所有叶片螺栓都从轮毂法兰螺孔内伸出，安装垫片及螺母（垫片与螺母的接触面均匀涂抹二硫化钼，避免造成淤积，污染叶片和轮毂）。确定叶片和轮毂轴承之间没有缝隙后，用两用开口扳手把所有螺母扭紧。

3.4 三步拉伸法拉伸叶片螺栓

根据联合动力《2019SJ0016-000007-A风力发电机组高强螺纹连接副拉伸法安装技术规范》,拉伸法预紧力拉伸步骤分为三步：初拉伸、中间拉伸和终拉伸。所有拉伸步骤应在24小时内完成（初拉伸完成后要马上进行中间拉伸，中间拉伸和终拉伸的间隔不低于4小时），高强螺纹连接副的终拉伸力应包含超拉系数，数值为螺栓设计预紧力值的1.1倍。

4 安装过程中注意事项

吊装前风场道路必须满足风机设备及吊装机械设备运输条件，风机设备的吊装场地必须平整坚实，满足吊装机械设备使用说明书上所要求的吊车站位地基承力的要求；吊装场地必须满足主力吊装机械的安装以及拆卸对场地的需求。安装过程中风机设备螺栓紧固力矩必须按照风机安装说明书要求的安装工艺施工，所有螺栓按说明书要求全部紧固完一遍后，才能进行下一步工作。螺栓紧固力矩严禁超过风机说明书紧固力矩或不足风机说明书所要求的螺栓紧固力矩。

5 结语

本文介绍了单叶片吊装型风电机组安装技术，总结归纳了单叶片吊装型风电机组安装技术的优势性，既充分利用起重机机械性能、增加现场安装有效时间、又降低场地面积要求。随着风电行业的发展，今后地施工环境越来越复杂，大兆瓦长叶片风电机组将成为一种趋势，风轮系统的重量也将逐步增加。单叶片吊装将成为一种必然的趋势，如何解决好单叶片吊装成本高、安全性、效率等问题将是一个重要的研究方向。

参考文献

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