李开光 周丽君

【摘要】本文结合浙江平阳西湾风力发电场20台780 kW 风电机组安装技术，探讨HW1S780风力发电机组吊装技术，从吊机选型、塔架安装、机舱吊装、叶轮组合安装、叶轮吊装及吊装安全措施等几方面进行了详细的阐述，为风力发电机组吊装施工提供了必要的参考。

【关键词】风电场 吊机选型 风机吊装 安全措施

中图分类号： C35 文献标识码： A

【前言】

风力发电是国际上发展较快的清洁能源，风力发电机组采用目前流行的水平轴、三叶片、异步发电机并网的总体设计方案，机组有自动偏航系统，能够根据风向标所提供的信号，自动确定风力发电机组的方向。风力轮毂中心较高，风机主设备（机舱）重量大，安装难度较大。在设备安装中过程中积累了一定的施工经验，为公司以后更好的开拓和立足风力发电施工市场，具有重大意义。

【正文】 HW1S780风力发电机组吊装技术

1．概述

浙江平阳西湾风力发电场拟建20台780 kW 风电机组，总装机容量为15.6MW 。风力发电机组采用浙江华仪风能有限公司生产的HW1/S780(50)-Ⅰ-50风力发电机组。叶轮直径为50m，轮毂中心高度为50m。

2．准备工作

2．1 单台机组安装部件参数

序号 项目 尺寸(长×宽×高, m ) 重量（kg） 备注

1 机舱 7.3 × 2.75 × 3.0 22790

2 轮毂 Φ 1.2 × 2.4 4500

3 叶片 L=25 3500 单片, 共三单片

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 使用吊机

根据施工现场的场地条件及施工工期的要求，我公司选择风机设备的吊装机具为：一台300t汽车吊机作为主力吊车, 一台50t汽车吊作为辅助吊机，300t汽车吊机主要负责塔架、主机、及叶片的吊装；50t汽车吊作为辅助吊车，负责塔架的抬吊及叶片组件的组合。分两个工作面同时进行交叉作业以便提高安装速度确保工期正常实施。

2.3 道路及场地

通往安装现场的道路及场地要清理平整，路面须适合运输卡车、拖车和主吊车的移动和停放。松软的土地上应铺设厚木板/钢板等，防止车辆下陷。在场地周围50(m)×50(m)范围内，不应该有高于场地地面1.5m以上的无法移动的物体。

3．机组部件吊装

3.1塔架安装

(1) 塔架安装前的检查

a 检查基础环内侧标记方位是否正确，是否对应于塔架门的方向。

b 用水平仪复查基础环法兰的水平度，并与施工记录对照，误差值应符合要求。

c 检查基础环防腐漆是否有损伤、脱落，如果有，应及时修补。

d 清扫基础环法兰面，使之清洁无杂物及锈斑。

(2) 控制柜安装

将地面控制柜吊入基础环内搁置在相应的支架上并找平，控制柜正面对着塔架门方向，且不得影响塔架下段安装时法兰的连接工作。视天气及安装情况,如有必要控制柜上部用帆布遮盖防止雨水或其它。

(3) 塔架下段吊装

a 检查、清洁基础环法兰和塔架下法兰面及塔身，在法兰面上一圈呈S状涂抹密封胶。

b 在塔架下段上法兰对称安装2个“塔架吊具（为专用吊装工具）”，在塔架下法兰安装1个“塔架辅助吊具”。

c 将塔架下法兰安装螺栓放到基础环平台内，摆放好，且将安装螺栓涂抹密封胶准备好。

300t汽车吊挂设φ39钢丝绳，L：8m一对，吊住塔架上法兰面上的2个“塔架吊具”； 50t汽车吊挂设φ39钢丝绳，L：8m一根，抬吊塔架下法兰的1个“塔架辅助吊具”。两车配合将塔架进行翻身、立直后50t汽车吊摘钩，由300t汽车吊单车完成塔架下段吊装就位。

d 与基础环底法兰固定好后，松开主吊车至不受力，但不脱钩，安装螺栓，检查塔身垂直度，必要时应进行调整使符合要求后进行螺栓紧固。

e 吊车脱钩并拆除吊具，按螺栓拧紧力矩调整好液压扳手的力矩，对角线方向紧固下法兰连接螺栓。必要时抽查实际螺栓螺栓拧紧力矩，确保符合要求同时记录。

塔架中段、塔架上段安装参照下段安装操作流程。

3.2 机舱吊装

采用300t汽车吊吊装机舱

a机舱含发电机重22.790t。

b 将机舱专用吊具布置在机舱的吊点上，挂上吊钩，同时在机舱两端布置好溜放麻绳，以防止吊装过程发生设备间碰撞。

c 起吊机舱时机舱纵轴线应处于偏离主风向90°的位置，以便于叶片组件的安装。

d 汽车吊缓慢吊起机舱至上法兰约10mm处，安装人员用导正棒调整机舱的相对位置，同时指挥吊车缓慢下落机舱，拧上连接螺栓，按对角线顺序均匀地紧固上法兰与偏航轴承连接螺栓。

3.3 叶轮组合及安装

(1) 叶轮组合安装前的检查

a 检查叶片叶尖与叶片编号是否对应，且表面是否有划痕和损伤，如有损伤及时联系厂家进行修复。

b 检查叶尖钢丝绳、液压缸、液压管、接头是否齐全，外包装是否完好。

(2)叶轮组合

a 为叶轮的组合选择合适的组合场地，要求场地平整。

b 叶片前端垫衬相应高度的方木且接触面衬海棉，以免划伤叶片。清洗叶尖螺旋导向花键及顶端内螺纹。

c 用内六方扳手将叶片安装孔盖拆开，再将钢丝夹索螺旋卡具拆下。

d 拆下环首螺旋圆柱销上的开口销并将圆柱销抽出，同时取出靠外的半块橡胶减震垫并收好。

e 抬起叶尖将花键旋转轴插入叶片轴孔内，当接近导块时转动叶尖，对准导块和外花键上的定位标记点，推入叶尖，使外花键旋转插入内花键，叶尖旋线与叶尖旋线约呈90°夹角。

f 装入取出的半块橡胶减震垫（应注意减震垫上下同凸台的位置），旋入环首螺栓并紧固。将叉形止退环装入叶尖花键和圆螺母之间并紧固圆螺母。依次装入环首螺栓上的圆柱销和开口销并锁紧。最后装入钢丝夹索螺旋卡具及安装孔盖板。

g 将轮毂吊放在指定对接的位置，下垫约20cm高的枕木，应使轮毂与主轴连接法兰面方向朝下，清除延长节法兰面上的毛刺和锈迹，并在所有法兰面上涂抹润滑脂。

h 用吊带将任一叶片兜住，吊带的一端直接挂在吊车的吊钩上，另一端通过倒链挂在吊钩上（便于对接时转动叶片）。

i 利用吊车将叶片吊起，将叶根后缘0刻度与轮毂的定位标记对正。装入联结螺栓（螺栓上涂抹润滑脂）并预紧，在微调对准安装刻度后按规定的顺序及力矩紧固螺栓。

j 重复(h)、(i)条的操作，组合另两片叶片。 组合后叶轮组件重15t。

(3)吊装机具配备及工具、辅助材料准备

该项工作需要2台吊车：主吊车300t汽车吊和辅吊车50t汽车吊各1台。

3.4 吊装叶轮

a 将两根牵引绳一端按向上的2个叶片位置固定在轮毂内，一端绕过叶尖导向轴，绳子顺叶片迎风面到叶尖转轴上缠绕半圈。（注意不得多绕，否则牵引绳难以解开）吊装过程中，牵拉绳索的人员至少有三人，按照吊装指挥人员的指令，与吊车配合调整叶轮的方向和位置。

b 将吊环螺丝旋入轮毂吊孔（如无吊孔用吊带兜在两只叶片的根部起吊），将2个叶轮导向螺栓并排旋入轮毂起吊上方位置螺孔。

c 两车配合起吊叶轮，离地后清洁轮毂法兰，涂防锈油。由300t汽车吊吊装位于向上两个叶片根部的吊环，50t汽车吊吊那个垂直向下的叶尖（吊带与叶片间垫好专用护垫），两车配合将叶轮抬起，然后小吊车配合大吊车，缓慢将叶轮由水平状态倾斜（注意防止叶尖着地），待垂直向下的叶尖完全离开地面后，50t汽车吊脱钩，由300t汽车吊单车将叶轮组件吊至轮毂高度，注意吊装过程的麻绳溜放，避免设备间发生碰撞。

d 松开低速锁定，调整高速轴刹车制动螺栓，松开高速轴刹车，缓慢转动高速轴调整主轴位置，牵引绳配合吊车使两个叶轮导向螺栓传入主轴法兰孔，锁紧高速轴刹车。

f 对角线方向按规定力矩紧固所有的螺栓（螺栓涂润滑脂）。

g 将叶轮吊装装置从轮毂上拆下，将整流罩窗口盖板就位并紧固螺栓。

h 安装机舱的前盖板，隔离机舱前部和叶轮的空间。

4.吊装安全措施

1）在吊装区域，严格做好警戒措施；设立警戒线。无关人员和车辆禁止进入警戒区。

2）吊装前应对吊机的机械性能，安全保护装置等全面检查。确保安全前提下方能进场起吊作业。起重机械操作工和起重工必须持证上岗。

3）吊机按指定位置停放好，汽车吊扒杆伸到合适高度。吊机停放的地面承载力，必须大于7t/㎡，主吊机支腿要垫路基板，辅助吊支腿要垫好。

4)挂好起吊钢丝绳并收紧，拉好溜放绳；挂绳前检查钢丝绳和吊耳是否符合安全要求，人的位置高于2.0米时挂好安全带。拉溜放绳人员要选择好合适的位置，注意山体边坡，防止人员滑落。

5）将设备吊离地面200～500㎜后，检查起重机的稳定性和制动器的可靠塔架的平稳性，绑扎的牢固性，确认无误后方可起吊。

6）在吊装塔架下段、塔架上段、主机前，应对风力进行核实。当风力超过12m/s以上严禁起吊。

7）在吊装风机叶片前，应对风力进行核实。当风力超过10m/s以上严禁起吊风机叶片。

8）抬吊作业,当设备翻身起立后拆除下吊具。设备起升到合适的高度后，回转到就位点上方，缓慢松钩就位；两台吊机由一人统一指挥，指挥人员应站在两台吊机操作人员都能看见的位置。指挥信号应简单明了，吊机操作人员要集中注意力，两台吊机的吊钩应保持垂直。拉溜放绳人员要听从指挥用力适度，主要控制设备稳定且不能让所吊设备碰扒杆和已装好设备。解下溜放绳时要注意下面是否有人，以免掉下时伤人。高处接设备人员要系好安全带，上下时要挂好防坠器，严禁将手放在设备的衔接处。

9）每一段塔筒安装前必须先在爬梯处挂好安全速差器。进入塔筒人员必须挂好安全带或安全自锁器。

10）设备起吊必须严格遵守规则，严禁违章指挥和野蛮施工，禁止在起吊物上或下面站人。

11）现场吊装必须有专人进行安全监护，监护人和指挥人员必须悬挂明显标识，戴好袖标。

【结束语】 通过对浙江平阳西湾风电场项目HW1/S780(50)-I-50(A)风力发电机组吊装技术研究，特别是叶轮吊装，形成一套完整、可行、高效的风力发电机组吊装施工技术。

【参考文献】浙江华仪风能有限公司提供的《吊装手册》

《起重司索工》吉林化学出版社