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大型風電機組單葉片吊裝技術探討

2019-05-31 作者:李宗澤 夏瑜 瀏覽數:1526

據國家能源局5月17日發布的1-4月份全國電力工業統計數據顯示:全國1-4月新增風電裝機550萬千瓦,風電開發布局呈現了重回三北地區、向中東南部地區轉移、加快海上風電開發的勢態。

  據國家能源局5月17日發布的1-4月份全國電力工業統計數據顯示:全國1-4月新增風電裝機550萬千瓦,風電開發布局呈現了重回三北地區、向中東南部地區轉移、加快海上風電開發的勢態。
  在單位成本發電量最高導向的指引下,單機功率增大和單位千瓦掃風面積增大都是不可逆的趨勢。由此帶來風輪直徑越來越大、輪轂中心越來越高,而受起吊高度與負荷、場地、起吊窗口等條件的限制,單葉片吊裝相對于傳統吊裝方式的優點逐漸顯現。
傳統三葉片吊裝方式
  一、單葉片吊裝優勢
  以陸上3MW為例,其最大起重量由風輪的110t減少為傳動鏈的70t,大幅拓展現有安裝設備的起吊高度;
  減少吊裝平臺面積,只需滿足塔筒安裝時主輔起重機站位和回轉要求即可,對于不同單機容量的機組,可以節約20%-40%的吊裝平臺面積,大幅度降低減少征地平場等費用。打破復雜地形限制,有效利用原本無法進行地面組風輪的場地,完成樹木茂密、山體阻礙區域的吊裝作業;
  迎風面積減少,風載荷對吊裝的影響降低,原有吊裝安全臨界風速從8m/s提升至12m/s,增加了吊裝窗口期;
  降低海上風電安裝船平臺傾覆力矩等要求,有效增加年臺班數,降低海上風電施工成本。
  與傳統吊裝一樣,單葉片吊裝也需要安裝設備與風電主機之間相互進行精準配合。而對于安裝設備而言,主要需要的就是專用吊具。
  二、單葉片吊具分類
  目前,可以將單葉片吊裝吊具分為全方位可調式吊具和水平式吊具兩種。
  全方位可調式吊具的優點是,不需要對主機進行任何改裝,即可實現風電機組葉片在任意角度位置進行安裝,為了達到這一目標,吊具通過夾緊機構和壓緊板保證葉片的夾持。缺點是對專用吊具提出了更高的要求,且吊具通用性差,同時也存在著葉片滑墜的安全風險。
  相比較而言,水平式吊具簡單、通用性強,且避免了葉片滑墜的安全風險,是目前國內應用最廣泛的單葉片吊裝方式。由于葉片端需保持水平,為了精準對位,需要風電主機能夠實現風輪位置的準確控制。
  直驅機組因為沒有變速箱,不能實現盤閘裝置對風輪的直接驅動而無法采用此方式。
單葉片吊具
精準盤閘控制系統
盤車支座強度分析
  隨著我國風資源的不斷開發,風電機組向著更高更大方向發展的趨勢愈加明顯,而單葉片吊裝方案解決諸多場景條件下組裝整體風輪時空間受限問題的能力將越來越受到歡迎。其優秀的經濟性將有力推動風電平價上網,助力擴大風電開發利用規模,使清潔便宜的綠色風電造福廣大人民。

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