國(guó)家電投集團(tuán)山西可再生能源有限公司 郭 耀

新能源風(fēng)電工程建設(shè)是推動(dòng)我國(guó)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要路徑，實(shí)現(xiàn)了清潔性能源的全面覆蓋與應(yīng)用，主要借助相關(guān)設(shè)備將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，最后轉(zhuǎn)換為電力能源，應(yīng)用到日常生活與社會(huì)生產(chǎn)中。目前來(lái)看，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，新能源風(fēng)電工程項(xiàng)目面積逐漸擴(kuò)大并且搭配了各類智能化監(jiān)控系統(tǒng)，能夠最大化利用自然資源，提高電力能源生產(chǎn)效率，切實(shí)降低傳統(tǒng)煤炭發(fā)電對(duì)自然環(huán)境的破壞。

由此可見(jiàn)，新能源風(fēng)電工程具有符合環(huán)境保護(hù)、低能耗理念，實(shí)現(xiàn)了清潔與可再生能源利用，對(duì)環(huán)境的污染幾乎為零，并且仍然具有較大的發(fā)展?jié)摿?。不過(guò)新能源風(fēng)電工程項(xiàng)目建設(shè)、維護(hù)管理成本較高，在基礎(chǔ)上也處在探索階段，部分封建技術(shù)未達(dá)到預(yù)期要求，為了打破瓶頸未來(lái)應(yīng)加強(qiáng)風(fēng)電工程項(xiàng)目建設(shè)與研究，這樣才能實(shí)現(xiàn)跨越式的進(jìn)步發(fā)展。

1 某縣20萬(wàn)kW風(fēng)電新能源工程機(jī)組結(jié)構(gòu)與吊裝特點(diǎn)和難點(diǎn)

機(jī)組結(jié)構(gòu)。為了保證風(fēng)電工程吊裝施工質(zhì)量，需要提前明確機(jī)組結(jié)構(gòu)，方便施工過(guò)程中進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，目前來(lái)看機(jī)組主要由葉輪、發(fā)電機(jī)、機(jī)艙以及塔架等多個(gè)部分造成，不同組件的安裝要求存在差異，施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行作業(yè)。某縣20萬(wàn)kW風(fēng)電新能源項(xiàng)目主要為直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組，其中每個(gè)組件都具有不可替代的作用，包括能量轉(zhuǎn)化、承載負(fù)荷等，需要借助各個(gè)組件的優(yōu)勢(shì)才能實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的目標(biāo)。吊裝施工作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)大，施工前必須展開(kāi)全面評(píng)估，對(duì)各個(gè)組件的安裝進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而滿足吊裝施工效率與質(zhì)量要求。

吊裝特點(diǎn)與難點(diǎn)。風(fēng)電機(jī)組吊裝施工具有專業(yè)性特點(diǎn)，每個(gè)施工環(huán)節(jié)都具有極強(qiáng)的專業(yè)要求，并且施工過(guò)程中要以民生、環(huán)保為目標(biāo)，這也是風(fēng)電工程項(xiàng)目建設(shè)的主要目的，加快清潔型能源的使用，解決傳統(tǒng)發(fā)電生產(chǎn)中存在的弊端。另外，風(fēng)電機(jī)組吊裝屬于高空作業(yè)，本身具有明顯的安全風(fēng)險(xiǎn)，施工過(guò)程中必須做好安全管理工作，嚴(yán)格按照要求進(jìn)行施工作業(yè)，注意結(jié)合地理環(huán)境與氣候條件。比如，面對(duì)較大的風(fēng)力時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備好應(yīng)對(duì)措施，或停止施工保證人員生命安全，同時(shí)對(duì)體積較大的設(shè)備進(jìn)行固定，從而順利完成吊裝施工[1]。

2 新能源風(fēng)電工程項(xiàng)目建設(shè)的吊裝要求與原理

吊裝施工要求。新能源風(fēng)電工程吊裝施工應(yīng)做好全面規(guī)劃設(shè)計(jì)，減少施工中的盲目性，并且要準(zhǔn)確把握施工要點(diǎn)，減少操作中的失誤，以此來(lái)保障施工效率和質(zhì)量。某縣20萬(wàn)kW風(fēng)電新能源項(xiàng)目吊裝施工具有明確的標(biāo)準(zhǔn)要求，比如根據(jù)設(shè)定塔架高度、吊裝設(shè)備類型，優(yōu)化調(diào)整施工方案，比如葉輪的吊裝高度，應(yīng)控制在1.4m以上，整體施工效果與當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)力分布存在直接聯(lián)系，所以應(yīng)結(jié)合氣候條件選擇施工設(shè)備，提前制定針對(duì)性強(qiáng)的施工方案。另外，加強(qiáng)施工中的客觀因素分析，如地理?xiàng)l件、設(shè)備參數(shù)性能等，每個(gè)施工環(huán)節(jié)都要進(jìn)行驗(yàn)收，如風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土，應(yīng)具備試壓塊強(qiáng)度報(bào)告，有監(jiān)理與業(yè)主驗(yàn)收簽字后進(jìn)行實(shí)際安裝。

吊裝施工原理。吊裝施工時(shí)將不同的部件進(jìn)行組合安裝，從而發(fā)揮出風(fēng)電設(shè)備的功能性，工作人員必須按照設(shè)計(jì)好的施工方案，選擇吊裝施工設(shè)備，包括起重機(jī)構(gòu)、防護(hù)裝置等，確保各部件能夠順利完成組裝施工。因此，吊裝施工原理就是利用起重設(shè)備，將塔架、機(jī)艙、發(fā)電機(jī)以及葉輪等部件進(jìn)行連接，起吊到預(yù)期設(shè)定好的高度，利用連接裝置將一系列部件進(jìn)行固定處理，從而完成大體系部件安裝施工，為實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電打下扎實(shí)基礎(chǔ)。

3 某縣20萬(wàn)kW風(fēng)電新能源項(xiàng)目建設(shè)的吊裝施工策略

3.1 吊裝設(shè)備的選擇與評(píng)估

3.1.1 大型履帶式起重機(jī)輔以小型汽車(chē)起重機(jī)

在吊裝施工前，應(yīng)做好吊裝設(shè)備的選擇與評(píng)估，從以往的風(fēng)電項(xiàng)目中不難看出，吊裝作業(yè)以起重施工為主，不僅會(huì)進(jìn)行高空作業(yè)，同時(shí)還會(huì)面對(duì)諸多安全風(fēng)險(xiǎn)，所以要針對(duì)性選擇起重設(shè)備，避免受到外部因素影響造成安全隱患，威脅施工人員的生命安全。因此，某縣20萬(wàn)kW風(fēng)電新能源項(xiàng)目在施工前會(huì)計(jì)算評(píng)估吊裝負(fù)荷，這也是開(kāi)展吊裝施工的前提，并且深入現(xiàn)場(chǎng)了解道路坡度、寬度，風(fēng)電設(shè)備組件重量、尺寸高度等[2]。

比如，大型履帶式起重機(jī)適用于塔架、機(jī)艙以及葉輪等大型組件的吊裝施工，具有較強(qiáng)的起重能力，受場(chǎng)地限制較小，支持帶載行走能夠充分滿足風(fēng)機(jī)葉輪和機(jī)艙的對(duì)接施工，是現(xiàn)代風(fēng)電工程中的首選吊裝設(shè)備，不過(guò)應(yīng)搭配小型汽車(chē)起重機(jī)輔助施工，這是因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)可能存在道路狹窄、環(huán)境惡劣的條件，為了避免延長(zhǎng)工期、增加成本，使用小型汽車(chē)啟動(dòng)機(jī)保證作業(yè)的連貫性。目前來(lái)看，大型履帶式起重機(jī)的缺陷在于抗風(fēng)性能差，在遇到大風(fēng)天氣時(shí)需要停止作業(yè)，加上購(gòu)置、維護(hù)成本高，大大降低了該吊裝方案的經(jīng)濟(jì)性。

3.1.2 大型汽車(chē)起重機(jī)輔以小型汽車(chē)起重機(jī)

某縣20萬(wàn)kW風(fēng)電新能源項(xiàng)目中的吊裝施工較為復(fù)雜，并且對(duì)質(zhì)量有著嚴(yán)格要求，必須滿足不同組件的安裝需求，包括葉片、機(jī)艙以及葉輪的安裝位置，必須利用起重設(shè)備反復(fù)調(diào)整，按照要求進(jìn)行施工。相比之下大型汽車(chē)起重設(shè)備更為靈活，具有明顯的機(jī)動(dòng)性，在場(chǎng)地平整、堅(jiān)實(shí)的環(huán)境下更容易發(fā)揮出性能，起吊過(guò)程中會(huì)將支腳落地，所以無(wú)法進(jìn)行負(fù)載行駛，這也是汽車(chē)起重機(jī)設(shè)備的主要限制。大型汽車(chē)起重機(jī)包含很多類型，如輕型汽車(chē)起重設(shè)備、重型汽車(chē)起重設(shè)備等，起重量從5～50t，還有部分超重型汽車(chē)起重設(shè)備，起重量要超過(guò)50t。應(yīng)根據(jù)吊裝組件的重量進(jìn)行選擇，發(fā)揮出起重設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，避免施工中出現(xiàn)超載的情況。

3.1.3 大型輪胎起重機(jī)輔以小型汽車(chē)起重機(jī)

大型輪胎起重機(jī)也是適用于某縣20萬(wàn)kW風(fēng)電新能源項(xiàng)目吊裝施工的起重設(shè)備，相比其他起重機(jī)穩(wěn)定性更高，并且對(duì)路面具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，所以不會(huì)受到施工現(xiàn)場(chǎng)地面條件影響，相比汽車(chē)型起重設(shè)備優(yōu)勢(shì)較為明顯，而機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)同樣優(yōu)于履帶式起重設(shè)備，施工過(guò)程中支持靈活轉(zhuǎn)場(chǎng)移動(dòng)。另外，在本項(xiàng)目部分施工現(xiàn)場(chǎng)道路狹窄的條件下，輪胎式起重機(jī)會(huì)更加便捷，因此會(huì)作為優(yōu)選方案。目前，我國(guó)風(fēng)電工程項(xiàng)目中1.5MW機(jī)組風(fēng)機(jī)施工，便多次采用5000kN以上的大型輪胎式起重設(shè)備，并搭配了500kN的小型起重設(shè)備完成吊裝作業(yè)。不過(guò)吊裝施工中同樣需要支架落地，無(wú)法進(jìn)行負(fù)載行走，在面對(duì)存在特殊要求的吊裝施工項(xiàng)目時(shí)，往往會(huì)出現(xiàn)明顯的局限性。

3.2 吊裝作業(yè)流程與要點(diǎn)

某縣20萬(wàn)kW風(fēng)電新能源項(xiàng)目吊裝施工流程繁雜，涉及多個(gè)不同設(shè)備組件，并且施工過(guò)程中的標(biāo)準(zhǔn)要求存在差異，比如塔架、機(jī)艙、葉輪三大部件的吊裝施工，需要提前進(jìn)行設(shè)計(jì)，明確具體的吊裝施工方案。目前吊裝作業(yè)流程主要為：吊裝準(zhǔn)備→支架→電抗器、電控柜→塔架→機(jī)艙→發(fā)電機(jī)→葉輪。但是施工過(guò)程中會(huì)結(jié)合環(huán)境等因素進(jìn)行調(diào)整，所以要保證設(shè)計(jì)方案的可操作性，滿足各個(gè)基礎(chǔ)設(shè)備的吊裝施工需求，例如主吊設(shè)備的機(jī)械起重臂，應(yīng)正對(duì)發(fā)電機(jī)、機(jī)艙等部件與輪轂間連接法蘭，為后續(xù)吊裝葉輪提供施工便利，在不需要調(diào)整起吊設(shè)備、機(jī)艙方向的條件下，也能順利完成安裝施工。

施工過(guò)程中應(yīng)注意做好安全管理與控制，比如加強(qiáng)吊裝半徑、設(shè)備的測(cè)量，確保滿足各項(xiàng)要求，尤其是吊裝設(shè)備的選擇、地基、工位檢查，確保符合安全施工規(guī)范，必要的情況下可進(jìn)行測(cè)試操作，缺位設(shè)備等環(huán)節(jié)沒(méi)有異常問(wèn)題即可進(jìn)行正式的吊裝施工。施工過(guò)程中做好監(jiān)督管理，應(yīng)安排專業(yè)人員進(jìn)行指揮事故，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)好的施工方案進(jìn)行作業(yè)，切實(shí)降低安全事故的發(fā)生概率。

3.3 塔架吊裝施工

塔架作為整個(gè)風(fēng)電設(shè)備的基礎(chǔ)部分，施工過(guò)程中要減少隨意性和盲目性，應(yīng)認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待施工作業(yè)，提前加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境因素控制，比如測(cè)量風(fēng)速為施工提供參考，同時(shí)配備專業(yè)化的設(shè)備，合理判斷施工現(xiàn)場(chǎng)的氣候條件，在風(fēng)速符合施工要求的情況下完成作業(yè)，充分保障施工人員的生命安全。吊裝施工過(guò)程中，需要同步操作主吊車(chē)和副吊車(chē)，將塔架吊起到預(yù)定高度，而主吊車(chē)應(yīng)保持上升勢(shì)頭，等待高度符合要求后上升副吊車(chē)，以塔架底部距離地面1.5m為標(biāo)準(zhǔn)停止副吊車(chē)上升，利用副吊車(chē)的吊車(chē)臂進(jìn)行固定，并將副吊車(chē)脫鉤，最后將塔筒升到基礎(chǔ)環(huán)上方。

施工過(guò)程中需要注意塔架的運(yùn)輸，卸載時(shí)應(yīng)靠近吊裝場(chǎng)地邊緣位置，并按照順序依次卸車(chē)，減少塔架表面的磕碰、污染，并對(duì)塔架進(jìn)行相應(yīng)的防護(hù)處理，盡量避免造成塔架兩端變形等問(wèn)題影響施工質(zhì)量。在塔架對(duì)接施工完成后，用準(zhǔn)備好的螺栓進(jìn)行固定，先完成和基礎(chǔ)環(huán)的預(yù)緊，所有螺栓安裝完成即可進(jìn)行緊固操作，注意檢查塔架的安全穩(wěn)定性是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.4 機(jī)艙吊裝施工

機(jī)艙吊裝施工中應(yīng)提前固定好纜風(fēng)繩，可以將其固定在機(jī)艙設(shè)備底部位置的兩點(diǎn)，這樣才能確保吊裝施工平穩(wěn)，機(jī)場(chǎng)主軸位置對(duì)準(zhǔn)塔架法蘭。在下降機(jī)艙時(shí)，吊車(chē)必須具備負(fù)載量，一般來(lái)說(shuō)負(fù)載量要高于50%，保證機(jī)艙能夠準(zhǔn)確落位，同時(shí)拆除纜風(fēng)繩即可，并用電動(dòng)扳手將機(jī)艙與塔架之間的螺栓連接緊固，從而完成機(jī)艙吊裝施工，保證符合安裝要求。

3.5 發(fā)電機(jī)吊裝施工

吊裝操作中應(yīng)及時(shí)翻轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)組件，首先將吊具組裝完成，并把吊環(huán)與發(fā)電機(jī)輪廓吊環(huán)連接，連接過(guò)程中保持鏈條緊繃，隨后使用吊耳取下吊環(huán)，注意吊裝過(guò)程中避免滑落造成安全問(wèn)題。起吊過(guò)程中發(fā)電機(jī)吊耳中心與地面距離為2m，從而滿足發(fā)電機(jī)的翻轉(zhuǎn)空間需求。

要控制好與機(jī)艙等部件的對(duì)接，主要采用螺栓進(jìn)行固定，將其準(zhǔn)確放置在機(jī)艙法蘭對(duì)接孔位置，固定過(guò)程中可以利用鏈?zhǔn)狡鹬貦C(jī)隨時(shí)調(diào)整，以便提高固定效果，同時(shí)方便進(jìn)行連接固定操作。如果對(duì)接孔的位置存在角度誤差現(xiàn)象，應(yīng)利用手動(dòng)泵調(diào)節(jié)，避免過(guò)大的角度偏差影響連接效果。其次，螺栓插入對(duì)接孔后安裝墊圈、擰緊螺母，需要注意起重機(jī)應(yīng)保持100%的負(fù)載，在螺栓緊固數(shù)量大于40的條件下，逐漸降低起重機(jī)負(fù)載，并松開(kāi)手動(dòng)葫蘆，將環(huán)形鋼絲吊繩索、發(fā)電機(jī)接線片連接在吊索上，最后對(duì)吊具進(jìn)行拆除。

3.6 葉輪吊裝施工

葉輪吊裝施工同樣要做好質(zhì)量控制，嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范進(jìn)行操作：首先完成葉輪組裝施工，葉片與輪轂組件必須借助特殊的部件進(jìn)行支撐，這是為了提高輪轂與葉輪的穩(wěn)定性，把準(zhǔn)備好的輪轂進(jìn)行固定，可以通過(guò)裝配架固定輪轂，同時(shí)利用螺栓緊固，并將手動(dòng)換葉器與換葉器連接，注意調(diào)整好換擋軸承內(nèi)齒圈位置，施工過(guò)程中做好標(biāo)記。在輪轂與第一刀片連接操作中，必須控制好葉片根部與葉片距離，大多數(shù)情況下應(yīng)維持在50cm的標(biāo)準(zhǔn)，擰緊每個(gè)螺母，再安裝剩下的兩個(gè)刀片。

其次葉輪吊裝施工，施工人員無(wú)法對(duì)葉輪進(jìn)行直接操作，所以會(huì)在葉片上放一個(gè)葉鞘，并朝上方偏移不斷優(yōu)化調(diào)整位置。另外，將電纜風(fēng)扇與護(hù)套連接，葉輪起吊時(shí)保證葉片末端主要朝下，從而降低對(duì)吊裝施工效果的負(fù)面影響，施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格把控各個(gè)吊裝要點(diǎn)，切實(shí)保證施工效率和質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，新能源風(fēng)電工程項(xiàng)目建設(shè)對(duì)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要影響，在能源日漸短缺的背景下，風(fēng)電工程切實(shí)解決了能源利用率、環(huán)境污染問(wèn)題，不過(guò)風(fēng)電工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，一方面風(fēng)電工程項(xiàng)目規(guī)模大、組件分散，另一方面需要進(jìn)行吊裝施工。為了保證新能源風(fēng)電工程項(xiàng)目順利開(kāi)展，必須加強(qiáng)高空作業(yè)的安全管理，同時(shí)選擇正確的吊裝技術(shù)，準(zhǔn)確把握各個(gè)吊裝要點(diǎn)。比如，塔架吊裝、機(jī)艙吊裝以及葉輪吊裝等，選擇適當(dāng)?shù)牡跹b設(shè)備，在保證施工效率的同時(shí)，維護(hù)好施工人員的生命安全，推動(dòng)我國(guó)新能源行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)綠色經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略目標(biāo)。