中国电建集团江西省电力建设有限公司 江西省南昌市 邮编330000
摘要:随着我国经济社会的持续进步,清洁能源在能源发展中的地位日益凸显。根据《2030年前碳达峰行动方案》的明确目标,至2030年,风电与太阳能发电的总装机容量预期将达到12亿千瓦以上。值得注意的是,高海拔地区因人口密度较低而风能资源丰富,为风能开发提供了得天独厚的条件。然而,这类地区的自然环境往往较为恶劣,给工程建设带来了不小的挑战。
关键词:复杂山地;大型风电工程;施工关键技术
1 复杂山地大型风电工程施工关键技术应用的价值
1.1 提高施工效率
通过应用先进的施工技术,如风机基础预应力锚杆可精准调平施工新技术、大型风机分段式抗风装配新技术等,能够显著提高施工效率,缩短工期。
1.2 保证施工质量
这些关键技术能够解决复杂山地风电工程施工中的关键技术难题,如地形复杂、自然环境恶劣等问题,从而确保施工质量,提高风电工程的安全性和稳定性。
1.3 降低施工成本
通过提高施工效率和保证施工质量,这些关键技术的应用能够降低施工成本,提高风电工程的经济效益。
1.4 促进可再生能源发展
复杂山地大型风电工程是可再生能源领域的重要组成部分,这些关键技术的应用能够推动风电工程的发展,促进可再生能源的广泛应用。
2 大型风电工程建设中的风险
2.1 自然灾害风险
在大型风电工程的建设过程中,必须高度警惕地震、泥石流等突发性自然灾害的发生。此外,还需关注土地沙漠化、天气干旱、地面沉降等渐进性灾害的潜在影响。同时,由于人类活动的干预,水土流失、酸雨、臭氧层破坏等灾害事故的风险贯穿于风电工程建设的整个过程中,这些灾害一旦发生,将可能对室外风电设备的正常运行造成严重影响。因此,在风电工程建设期间,必须采取科学有效的措施,加强灾害预警和应对工作,确保风电设备的安全稳定运行。
2.2 技术实施风险
相较于国外发达国家,我国在大型风电工程建设方面经验尚显不足,风电技术的发展也尚未达到成熟阶段。此外,大型风电工程涉及的设备质量、塔筒高度以及风轮直径均有显著增长,其安装技术的复杂性也大幅提升。因此,若安装技术应用不当,不仅会影响整个工程建设的效益,还可能为后期的维修工作带来潜在的安全隐患。
3 复杂山地大型风电工程施工关键技术
3.1 工程道路保通技术的应用
在山地地区,地形地势往往呈现出高度的复杂性,涉及显著的坡度起伏。大型风电工程的建设,由于其庞大的规模和多方面的需求,依赖于大量且多样化的设备、材料等资源。在这种情况下,道路运输成为一项关键的挑战。由于山区运输线路的特殊性,其距离通常较长,而道路宽度有限,导致运输车辆的速度受到限制。特别是在雨季施工时,山体滑坡和塌方等安全风险增加,风电工程结构的构件通常体积庞大,尺寸特殊,需要专门的运输车辆。在山区道路中运输这些大型构件无疑增加了难度。因此,施工期间必须安排专人对道路进行定期巡查,并根据实际情况采取相应的技术措施确保道路畅通,从而保障风电机组构件、施工材料等能够顺利抵达现场。在坡度较大的区域,当坡度超过一定阈值时,需采用牵引保通技术。对于泥泞路段,则需采取特殊处理方法,如浇筑混凝土以构建稳固的路面结构。若运输道路沿线山体发生塌方,必须立即清理,并建设挡土墙以增强稳定性。在风电工程构件运输中,风机叶片的运输尤为关键。这需要使用特制的叶片运输车,配备液压旋转装置,能够在运输过程中通过液压旋转调整叶片的方位,从而避开途中的障碍物,确保在弯道区域的顺利通行。
3.2 风机基础混凝土施工技术
针对高原寒冷地区的八爪型风机基础混凝土施工,通过精心策划并采取一系列措施,如优化混凝土配合比、实施罐车编组运输、应用定型钢模板、采用组合入仓方式、以及改进混凝土浇筑顺序等,旨在提高混凝土运输和浇筑的效率,并确保浇筑质量达到要求。在风机基础的二次灌浆施工过程中,我们改进了搅拌方式,以解决二次灌浆料搅拌不均匀、搅拌质量不稳定的问题。在施工时,我们还通过优化施工配合比,掺入聚丙烯抗裂纤维及减水剂,增强了基础的抗裂性能和抗冻性能。同时,通过适时调整缓凝剂的掺入比例(0.1%~0.5%),确保了混凝土在运输过程中的性能品质,缩短了前期入仓混凝土成型时间,提高了混凝土的入仓速度。为确保浇筑过程不因拌和系统故障而中断,我们为混凝土拌和站配置了2台HZS90型搅拌机。拌和系统位置的选址则综合考虑了混凝土运输距离、料场位置以及风电场各机位的位置等因素,以优化选址方案。在运输过程中,罐车进行编组排号,根据机位距离的远近和投入的车辆台数,严格按照车辆编组排号进行运输,以确保混凝土运输过程中的及时性和高效性。这种编组方式还能及时发现车辆故障问题,便于及时进行调配和补充,从而保证混凝土运输的连续性。为加快模板周转速度并确保混凝土施工质量,风机基础采用了定型钢模板。针对高寒地区的八爪型风机基础,底板及核心筒的浇筑采用了“天泵、布料机、溜槽”的组合方式入仓,以加快混凝土的入仓效率。同时,我们还优化了浇筑工艺,采用“台柱(核心筒)→底板→部分肋梁、全部环梁→部分台柱(核心筒)→剩余肋梁→剩余台柱(核心筒)”的连续浇筑顺序,有效缩短了浇筑时间。在基础灌浆方面,我们采用了双层搅拌机“上下循环往复搅拌”的制浆工艺,以保证风机基础C80高强混凝土二次灌浆施工质量的稳定和可靠。
3.3 风机吊装技术的应用
山区地形复杂多变,风机分布广泛,各作业区域的环境条件差异较大,因此需针对不同区域的风机吊装施工进行个性化设计。首先,需全面了解风机机位平台及作业区域的环境,对主吊、辅吊、塔筒、风机叶片等结构进行细致规划。若吊装平台条件不足,可结合实际需求进行平台扩建或叶片槽开挖,以确保吊装施工的顺利进行。在施工过程中,应严格按照施工设计图纸进行土石回填,并对回填结构的质量性能进行检测。风机吊装结构涉及塔筒、机舱、发电机、叶轮等多个部分。为确保设备运行的可靠性,需在履带板下方使用高强度路基板进行加固处理。此外,进行叶轮吊装施工时,需密切关注山区风速情况,测量平均风速水平。当风速超过8m/s时,应暂停叶轮吊装施工,以确保施工安全。因此,需结合历史数据对山区气候和风速规律进行分析预测,合理规划吊装施工时间和方案。
3.4 环保水保技术
在施工区内,主要被划分为四个区域:道路工程区、风机机组工程区、升压站工程区以及弃渣场区。为了响应高寒地区的生态环保要求,并针对各作业区域的具体特点,我们采取了一系列综合性的环保措施。其中包括在施工时段对裸土进行覆盖,对浅层表土进行剥离和回覆,对稀有树木进行就近移植,并通过撒播种草的方式来恢复植被。这些措施旨在确保施工作业在满足环保要求的同时,也尽量减少对环境的负面影响。
4 结束语
风能作为当今时代的一种清洁新能源,在电力工程建设中得到了广泛应用。鉴于风电工程施工多涉及地形复杂、环境多变的区域,特别是在我国广袤的地域中,复杂山区的环境条件对风电工程施工构成了诸多干扰因素。因此,全面了解和掌握复杂山地的环境条件特征至关重要。同时,合理规划施工方案,强化施工关键技术的合理性与规范性,是提升工程整体施工质量和安全水平的关键所在。
参考文献:
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