摘要:現(xiàn)如今,國(guó)家倡導(dǎo)“綠色生活”,目標(biāo)是進(jìn)入可再生能源時(shí)代,一切為了后代子孫的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。于是,風(fēng)力發(fā)電站應(yīng)運(yùn)而生。據(jù)業(yè)界的可靠統(tǒng)計(jì),全球的電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu),有比較明顯的變化趨勢(shì),其中,化石燃料和核能發(fā)電的比重呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì),而水力發(fā)電的比重保持在16.6左右。目前,增長(zhǎng)最快的可再生能源就是風(fēng)能。全球的風(fēng)力發(fā)電行業(yè)處于蓬勃發(fā)展?fàn)顟B(tài),而風(fēng)力渦輪機(jī)越來(lái)越重,風(fēng)機(jī)設(shè)備也需要安裝到更高的位置,風(fēng)機(jī)吊裝的成本也在隨之增大,所以,安裝風(fēng)機(jī)設(shè)備的潛在隱患也越來(lái)越高了。當(dāng)前,吊裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)器的設(shè)備主要是履帶起重機(jī),但是這種設(shè)備已經(jīng)不太適應(yīng)現(xiàn)在的發(fā)展需求,購(gòu)買成本比較昂貴,并且最后的效率也是事倍功半。有關(guān)專家提出了使用塔式起重機(jī)來(lái)完成新的任務(wù),同時(shí),通過(guò)多個(gè)點(diǎn)位的附接,使得吊接工作更加安全可靠,事半功倍。本文就風(fēng)機(jī)吊裝用塔式起重機(jī)關(guān)鍵問(wèn)題提出了兒點(diǎn)簡(jiǎn)單的想法與建議。
關(guān)鍵詞:風(fēng)機(jī)吊裝;塔式起重機(jī);風(fēng)機(jī)塔筒
一、使用塔式起重機(jī)吊裝風(fēng)機(jī)的研究意義
現(xiàn)如今,從地震、泥石流、洪水,到霧霾天氣、沙塵暴,再到如今的新冠肺炎……人們對(duì)于環(huán)境無(wú)休止的破敗,大自然開(kāi)始一次次反擊人類。國(guó)際社會(huì)不得不注重全球的能源問(wèn)題,生態(tài)環(huán)境就是人們的家園環(huán)境,除了要保護(hù)環(huán)境以外,為了人了世界更為長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展,國(guó)際社會(huì)開(kāi)始尋找可再生的能源,全球呼吁進(jìn)入可再生能源時(shí)代。全球共同行動(dòng)尋找、開(kāi)發(fā)利用可再生能源,據(jù)業(yè)界的可靠統(tǒng)計(jì),全球的電力生產(chǎn)結(jié)構(gòu),有比較明顯的變化趨勢(shì),其中,化石燃料和核能發(fā)電的比重呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì),而水力發(fā)電的比重保持在16.6左右。2015年,全球的電力系統(tǒng)結(jié)果建設(shè)發(fā)生了結(jié)構(gòu)性巨變,風(fēng)力發(fā)電的裝機(jī)設(shè)備,第一次超過(guò)了傳統(tǒng)能源發(fā)電設(shè)備,人們?cè)僖淮握J(rèn)識(shí)到,作為一種成熟,環(huán)保的可再生能源,使用風(fēng)力來(lái)發(fā)電,己在全球范圍內(nèi)得到了大規(guī)模的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。
風(fēng)力發(fā)電的基本原理是,在塔筒的頂部上,有3個(gè)葉片組成的風(fēng)輪,自然風(fēng)力駛過(guò),帶動(dòng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)到,就和我們小時(shí)候玩的風(fēng)車一樣,然后迫使風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)起來(lái),內(nèi)部裝有增速機(jī),增加風(fēng)力的速度,最后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生出電流。安裝風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中,吊裝風(fēng)機(jī)的渦輪設(shè)備一直是個(gè)難點(diǎn),諸多因素均要考慮在內(nèi),包括氣候條件、道路情況以及塔塔架子的高度和渦輪機(jī)的體積,任何一點(diǎn)昵因素都會(huì)影響整個(gè)工程進(jìn)程。履帶起重機(jī)是國(guó)內(nèi)外比較普遍使用的吊裝設(shè)備。隨著中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,國(guó)產(chǎn)的5MW和6MW風(fēng)力發(fā)電機(jī),己經(jīng)不能滿足眼下需求,風(fēng)力渦輪機(jī)設(shè)備更重和更高,并且吊裝的成本和安全風(fēng)險(xiǎn)也在增加,吊裝技術(shù)又遇到了新的問(wèn)題。有關(guān)專家提出了一種新式的起重機(jī)設(shè)備,在塔吊裝上附件裝置,這樣塔吊與塔架之間就形成了多個(gè)位點(diǎn)的連接,按照模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,使用這種起重機(jī)后吊裝作業(yè)更加穩(wěn)定安全,效率也極大被提高。對(duì)后續(xù)的維修工作也具有實(shí)際意義。
二、塔式起重機(jī)吊裝風(fēng)機(jī)的關(guān)鍵特點(diǎn)
風(fēng)電場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜,有很多的風(fēng)機(jī)安裝點(diǎn),冰川每隔500米有一個(gè)風(fēng)機(jī),所以風(fēng)電場(chǎng)的面積非常大。安裝風(fēng)力渦輪機(jī)涉及很多方面的要求,這個(gè)過(guò)程既繁瑣又危險(xiǎn)。
(一)附著位點(diǎn)塔筒的設(shè)計(jì)要求
高強(qiáng)度螺栓法蘭主要用于風(fēng)輪的塔架之間的連接。起重設(shè)備良好的穩(wěn)定性,是起重機(jī)設(shè)備最基礎(chǔ)的要求。塔吊采用附接方式以后,塔吊結(jié)構(gòu)的受力面更大,而且起吊作業(yè)也更加穩(wěn)定和安全。同時(shí),塔筒加入附接裝置,風(fēng)機(jī)塔架與塔式起重機(jī)主體會(huì)連接在一起,形成一個(gè)整個(gè)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng),塔式起重機(jī)的抗風(fēng)能力被提高,從而起重機(jī)的有效作用時(shí)間也會(huì)變長(zhǎng),加大了塔式起重機(jī)吊裝風(fēng)機(jī)的準(zhǔn)確性。
(二)塔式起重機(jī)采用動(dòng)臂式結(jié)構(gòu)
現(xiàn)有兩種樣式的塔式起重機(jī),平臂式和動(dòng)臂式。其中,平臂塔式起重機(jī),其副臂固定在水平位置,副臂上有運(yùn)行的小車,平臂塔式起重機(jī)的變幅過(guò)程就是利用這個(gè)小車。而動(dòng)臂塔式起重機(jī)正是通過(guò)副臂的仰角不同,來(lái)實(shí)現(xiàn)變幅。并且,用一個(gè)較小的仰角幅度,就可以達(dá)到比較大的提升高度。利用這個(gè)特點(diǎn),使用動(dòng)臂可以降低塔架的高度,可謂是“事半功倍”。此外,新式起重機(jī)還增加了起重機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)度,并使得吊桿的鉸鏈點(diǎn),位于旋轉(zhuǎn)中心的后面,這樣,塔架的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)可以通過(guò)自己的吊桿從頂部吊起。按照要求,起重機(jī)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的長(zhǎng)度不能做的太長(zhǎng),通過(guò)動(dòng)臂式結(jié)構(gòu),標(biāo)準(zhǔn)節(jié)的長(zhǎng)度就只與動(dòng)臂的長(zhǎng)度有關(guān)了,減少了約束條件,這種新式結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)就可以稍微做的長(zhǎng)了,那么整個(gè)過(guò)程的頂升過(guò)程數(shù)量就會(huì)大大減少,大大增加作業(yè)效率,節(jié)省人力、物力、財(cái)力。
(三)底盤(pán)可以移動(dòng)
傳統(tǒng)的吊裝起重機(jī),都有固定的底盤(pán)和固定的軌道,不能隨意改變位置。在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)中,每隔500米有一座風(fēng)機(jī),占地面積廣泛,如果,風(fēng)機(jī)的位置始終固定不變,會(huì)極大浪費(fèi)土地面積。一種履帶底盤(pán),流動(dòng)性很好,在沒(méi)有附著狀態(tài)下,這種底盤(pán)也更加穩(wěn)定,若使用這樣的底盤(pán)結(jié)構(gòu),絕對(duì)會(huì)增加利用率。此外,利用履帶底盤(pán)結(jié)構(gòu),在起重機(jī)工程作業(yè)吊裝完一臺(tái)風(fēng)機(jī)后,改底盤(pán)會(huì)自動(dòng)保留下一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)以及動(dòng)臂,為下一臺(tái)風(fēng)機(jī)的安裝做好準(zhǔn)備工作。
另外,一個(gè)非常重要的原因,如今超過(guò)70%的風(fēng)能資源都在海上,適合在陸地上做風(fēng)力渦輪機(jī)的環(huán)境越來(lái)越少。據(jù)測(cè)試,海上的風(fēng)能資源是絕對(duì)優(yōu)于陸地的,海上的風(fēng)力發(fā)電也幣陸地產(chǎn)生的電量也多。風(fēng)力發(fā)電過(guò)程中噪聲的問(wèn)題長(zhǎng)期難以解決,如今,在海上利用風(fēng)能發(fā)電,對(duì)環(huán)境的影響也會(huì)隨之變小。人們的生活環(huán)境質(zhì)量也有所改善。新式的起重機(jī)由于流動(dòng)性很好的特點(diǎn),被越來(lái)越多的海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)為所用。
參考文獻(xiàn):
[1]趙丹.風(fēng)機(jī)吊裝用塔式起重機(jī)關(guān)鍵問(wèn)題研究[D].遼寧:大連理工大學(xué),2017.
[2]趙丹,屈福政.基于柔性環(huán)境的塔式起重機(jī)附著特性研究[J].起重運(yùn)輸機(jī)械,2017(6):37-41,68.
[3]鄭州大學(xué),鄭州新大方重工科技有限公司.塔式起重機(jī)起重作業(yè)三維坐標(biāo)實(shí)時(shí)測(cè)量裝置:CN201721527240.2[P].2018-06-15.
[4]白新龍.ZSTL1350輪胎塔式起重機(jī)在風(fēng)電場(chǎng)的應(yīng)用[J].北京電力高等??茖W(xué)校學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,29(8):207,209.
作者簡(jiǎn)介:高金生(1986-),男,漢,河北清河人,學(xué)歷:本科,職稱:無(wú),研究方向:施工現(xiàn)場(chǎng)管理。