汪营风电场风力发电机安装质量控制

２０１４年第６期　水电与新能源　总第１２０期　２０１４　Ｎｕｍｂｅｒ　６　ＨＹＤＲ０ＰＯＷＥＲ　ＡＮＤ　ＮＥＷ　ＥＮＥＲＧＹ　Ｔｏｔａｌ　Ｎｏ．１２０　ＤＯＩ：１０．１３６２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｃｎ４２—１８００／ｔｖ。１６７１—３３５４．２０１４．０６．０２３　汪营风电场风力发电机安装质量控制　陈苏祥　（长江三峡技术经济发展有限公司，北京１０００３８）　摘要：利川汪营风电场装机容量为４８　ＭＷ，安装２　００ｏ　ｋＷ风力发电机组２４台，塔架高度８０　ｍ，叶轮直径１０５　ｍ。介绍了　该厂风力发电机主要组成部件的安装实施过程及质量控制措施。　关键词：汪营风电场；风机吊装；质量控制　中图分类号：ＴＭ３１５　文献标志码：Ｂ　文章编号：１６７１—３３５４（２０１４）０６—００７３—０３　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｗａｎｇｙｉｎｇ　Ｗｉｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｓｔａｔｉｏｎ　ＣＨＥＮ　Ｓｕｘｉａｎｇ　（Ｔｈｒｅｅ　Ｇｏｒｇｅｓ　Ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００３８，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｅ　Ｗａｎｇｙｉｎｇ　ｗｉｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｓｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｌｉｅｈｕａｎ　Ｃｉｔｙ，２４　ｗｉｎｄ　ｔｕｒｂｉｎｅ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　ｕｎｉｔｓ　ａｒｅ　ｉｎｓｔａｌｌｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｏ—　ｔａｌ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｏｆ　４８　ＭＷ．Ｆｏｒ　ｅａｃｈ　ｕｎｉｔ，ｔｈｅ　ｃａｐａｃｉｔｙ　ｉｓ　２　０００　ｋＷ，ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｏｗｅｒ　ｏｆ　８０　ｍｅｔｅｒｓ　ｈｉｇｈ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｉｍｐｅｌｌｅｒ　ｏｆ　１　０５　ｍｅｔｅｒｓ　ｄｉａｍｅｔｅｒ．Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ｔｈｅ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｏｆ　ｍａｉｎ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｅｎ—　ｅｒａｔｏｒｓ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｅｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｗａｎｇｙｉｎｇ　ｗｉｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｓｔａｔｉｏｎ；ｗｉｎｄ　ｔｕｒｂｉｎｅ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ；ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　１　汪营风力发电厂简况　安装现场，部分松软路段还需临时铺设石块。　风机的安装施工是在风机制造厂家技术人员的指　汪营风力发电厂位于湖北省利川市西北３４　ｋｍ齐　导下，按照厂家提供的安装技术文件进行的，参与的吊　岳山的一侧山脊上，海拔高度１　５００～１　８００　ｍ。风电　装、焊接及检验等关键工种的工人都持有省市劳动部　场装机容量４８　ＭＷ，安装２４台２　０００　ｋＷ的风力发电　门颁发的上岗许可证，并经过风机制造厂家技术人员　机组，机型Ｗ２０００—１０５—８０。机组重大部件包括：塔　的安装作业培训。　筒（上、中、下共分为４期）、机舱（发电机和传动系统　机组安装之前各部件先要进行预组装，组装后的　等）、风轮轮毂、叶片（共３片）、电控柜。塔筒高８０　ｍ，　部、组件经检验合格后方能运到安装现场，并且要进行　叶轮直径１０５　ｍ。　一次检查，看是否在运输中有碰伤、变形或构件松动脱　２０１３年５月，开始首台风机吊装，２０１３年１２月，　落等现象。不合格的部件不允许安装。正式动工前　全部风机吊装完毕，投入正常使用。　２　ｈ对所要安装的部、组件做好清扫除尘工作，以免影　２风机安装前的准备工作　响安装质量。　汪营风电场处于亚热带山区，气候多低温阴雨、光　３　风机安装过程及质量控制　照不足。进厂道路泥泞松软，增加了风电机组运输和　现场机组吊装采用１台６５０　ｔ履带吊车作为主吊，　吊装的难度。为此，现场配置了２台装载机。晴天运　另有１台７０　ｔ和ｌ台８０　ｔ吊车作为辅吊。现场设置安　输时，采用１台装载机将风机设备牵引至安装现场，雨　全风绳以防止设备在空中转动，也便于及时完成螺栓　后运输时，采用２台装载机以“前拉后推”的方式运至　紧固等工作。　收稿日期：２０１４—０３—０５　作者简介：陈苏祥，男，工程师，主要从事水电、风电建设质量管理工作。　７３　水电与新能源　２０１４年第６期　３．１　塔筒安装过程及质量控制　塔筒安装前，先清洗地基，检验锚栓上锚板水平度　直偏差不大于塔筒高度的１／１０００（０．０８　ｍ）。　３．２机舱安装过程及质量控制　是否在１　ｍｍ以内，取掉地脚螺栓上的浇注保护套并　清掉螺栓根部的水泥砂浆。　吊装塔筒前，先测量每节塔筒上下法兰的椭圆度，　椭圆度应不超出５　ｍｍ，若不合格则通知风机制造厂家　处理。另外，检查所固定的构件是否有松动或遗漏，硅　机舱安装前，先在机舱顶盖上安装好测风设备支　架、航空障碍灯及避雷针，并且系好固定机舱前吊具、　后吊具和安全风绳。　起吊机舱前先进行１次试吊（机舱离地约　２００　ｍｍ），使用后吊链上的花螺栓，调节机舱纵向和横　胶是否打了。　塔筒起吊步骤从最下段开始，每装好一段，再逐段　向水平，并使４根吊链都能受力；机舱调平后，在螺栓　上涂抹润滑油脂；开始起吊时安装人员撤离到安全位　向上安装。①参照图１方式安装塔筒吊具，主吊、辅吊　配合，水平起吊塔筒至离地面合适高度；②辅吊配合主　吊将塔筒从水平状态提升至竖直状态；③主吊竖直提　升塔筒至塔筒下反向平衡法兰离地面合适高度，此时　辅吊不再起作用，辅吊完全松钩，拆掉辅助吊具，并移　走辅吊，以便主吊安装塔筒；④主吊提升下塔筒至电控　柜柜体上方合适高度（约１．５　ｍ左右）时，塔筒缓慢下　落，并用３根安全风绳配合调整塔筒位置以防止塔筒　与柜体磕碰，快接近基础时拆掉导向绳，并缓缓旋转塔　筒确定塔筒门的方向；⑤继续缓慢下落塔筒，当塔筒底　部反向平衡法兰距离基础锚栓顶部１０　ｅｍ处进，以塔　门为基准，将塔筒法兰孔正对锚栓后，再缓慢下落，使　锚栓穿过法兰孔，不得错位对接；⑥下段塔筒反向平衡　法兰孔正确穿入基础锚栓后，将塔筒内外圈所有锚栓　垫片和螺母沿圆周对称地预拧紧，在预紧过程中主吊　维持１０　ｔ左右的提升力。当下段塔筒的固定螺栓全部　预紧完成后，用液压泵对螺栓施加张拉力达到规定的　拉伸值后，液压泵保压，旋紧螺母，之后，液压泵泄压，　再旋紧螺母，如是重复操作３次，最后拧紧螺母和垫　圈；⑦塔筒中段和上段的另外３段吊装程序及塔筒之　间的连接螺栓的紧固方法与上述大致相同；⑧螺栓紧　固完成后，及时作防松标记。　图１　塔筒吊具安装位置示意图　在风机全部组件吊装结束１　ｈ后至２４　ｈ之内，对　螺栓紧固情况及反向法兰进行检查，塔筒法兰椭圆度、　加筋板和塔筒节顶紧面错边偏差、法兰壁错位均小于　规定值，各段法兰之间做到良好密封。塔筒中心线垂　７４　置，用平板锉刀除去第四段塔筒上法兰平面毛刺，并注　射一圈硅胶；机舱起吊到一定高度（机舱偏航盘高出　塔筒顶部法兰面２５　ｅｍ左右）时塔筒内指挥人员指挥　吊车开始与塔筒顶部法兰对中，使３个引导螺栓都进　入正确的法兰孔位置。　机舱与塔筒两法兰面接触，装上连接螺栓螺帽，用　电动扳手按顺序预拧紧所有螺栓达到规定的扭矩，接　着放吊钩到１４７．１　ｋＮ的预紧力，拆掉３个引导螺栓用　电动扳手再次用拉伸器按顺序预拧紧所有螺栓达到规　定的扭矩；电动扳手预拧紧完毕，吊钩提升力继续保持　为１４７．１　ｋＮ，３０　ｒａｉｎ后用拉伸器顺序预拧紧所有螺栓　达到规定值，及时对螺栓作防松标记。　机舱吊装完成后，安装人员进入机舱，拆卸吊具，　并安装好避雷针、航标灯接线等；３０　ｍｉｎ后，用拉伸器　按顺序第三次拉伸机舱偏航盘与塔筒法兰连接螺栓达　到规定的拉力，最后，对机舱及连接法兰螺栓作检验。　３．３风轮安装过程及质量控制　风轮需先进行叶片与轮毂的组装，在塔筒联合会　近清理出一处较平坦的场地，必要时铺上钢板或塑料　软垫，用来放置风轮部件，将螺栓涂抹润滑油脂。用１　台吊车钩住叶片尖部，在叶尖处使用扁平起重系索和　玻璃纤维作为保护物，再装上一条吊装带，使用吊车转　动叶片；同时使用软吊索沿叶根缠绕两圈，然后，一端　固定在吊车的硬臂上，另一端固定在吊钩上。始终用　１台吊车提升叶片和人工转动叶片，采取恰当的护边　物，叶尖处使用扣绳滑轮。　按已确定的叶片安装角对准标记，分别把３只叶　片与轮毂连接，确认安装角度误差小于规定值后，按对　角法分３次将连接螺栓上紧至规定力矩；叶片定位块　必须在柱头螺栓引导下同时安装，穿过叶片轴承孔；螺　栓力矩验收合格后即可整体吊装风轮。　风轮吊装前，主吊车、辅助吊车各自挂好主吊带、　陈苏祥：汪营风电场风力发电机安装质量控制　２０１４年６月　辅助吊带，叶根处使用软吊索，沿叶根缠绕两圈，然后，　一停止。　端固定在吊车的硬臂上，另外一端固定在吊钩子上。　风轮起吊过程中，现场吊装指挥人员指挥主吊和　轮毂法兰与发电机动轴法兰接触，地面人员根据　机组上指挥要求，吊车配合使轮毂法兰面与发电机动　轴承法兰面保持平行对接状态；将导向螺栓销引导人　辅吊同时匀速缓缓起吊，待轮毂支架稍离地面后，拆卸　轮毂支架，继续提升到一定高度后清洁轮毂法兰面和　螺纹孔，安装风轮定位螺栓；辅吊配合主吊将风轮由水　平状态慢慢倾斜至竖直状态，并使叶尖不触地。待第　三个叶片完全垂直向下时，将辅助吊车脱钩并拆除叶　法兰螺栓孔，随后微动主吊机将其余轮毂螺栓送人主　轴法兰螺孔内，待涂有润滑膏的螺栓安装完后，先使用　电动扳手按十字对角线方向预紧螺栓，达到规定的预　紧力矩之后再重复作两次，达到规定的预紧力矩值，对　达到紧固力矩值的螺栓及时做好防松标记，防止漏打　力矩。　片护具、护带；辅吊脱钩后，安全风绳提前拉住叶片，控　制风轮倾角，主吊继续匀速缓缓提升，地面人员设专人　拉住两叶尖导向绳使风轮平稳起吊至发电机安装位　置；机舱中的安装人员通过对讲机与吊车保持联系，指　挥吊车缓缓平移，轮毂法兰靠近发电机动轴法兰时　（上接第６２页）　风轮吊装完成后，借助安全风绳来锁定发电机锁　定装置，以便于安装人员进入轮毂工作。最后，对机舱　及法兰螺栓检查验收。　施工方案，采用全孔一段，两序灌浆的施工工艺、施工　方法是可行、有效的。　避免压力过大，引起基础抬动。灌浆宜先小压力、稀浆　液浓度，然后逐步增大灌浆压力并提高浆液浓度。待　注浆压力达０．５　ＭＰａ，浆液浓度为０．５：１时，注浆量小　于１　Ｌ／ｍｉｎ，稳压１０　ｍｉｎ即可正常止浆。　为加快地基土灌浆后凝固速度，尽早形成地基强　２）采用水泥浆液掺适量水玻璃，较之于仅用水泥　浆液可尽早形成地基强度，缩短地基达到变形稳定的　时间，从而缩短地基处理与后续作业的间歇时间，加快　施工进度。　度，灌浆施工中可加入适量的水玻璃，细度模数为２．４　～３）施工中，未观测到较大的地基抬动现象，因此，　２．８，比重１．４２—１．４５，浓度宜为３０—４５波美度。　水泥浆与水玻璃体积比为１：１～１：０．４。灌浆应连续　输送，不得停喷或中断。因故停喷恢复喷浆时，应将喷　头下放３０　ｅｍ，重叠搭接方可继续提升及喷射注浆，停　在确保抬动值在设计允许范围内的条件下，可在允许　范围内适当提高灌浆压力，以期达到更好的灌浆效果。　建议施工中采用的灌浆压力Ｉ序为０．２～０．３　ＭＰａ，Ⅱ　序为０．３～０．５　ＭＰａ。　机超过３　ｈ，应对泵体输浆管路清洗后方可继续施工。　采用上述方案，工程于２００５年８月对机、泵房基　础进行了千斤顶抬正及灌浆加固处理。由于措施得　当，准备细致，施工过程进展顺利，未发生断浆、地面抬　４）本处理方案施工机械简单、费用低、耗时短、技　术难度和设备要求不高，对有类似情况者，有一定的推　广借鉴作用。　参考文献：　［１］ＪＧＪ７９—２０１２，建筑地基处理技术规范［Ｓ］　，　起等状况，１３个灌浆孔共灌注水泥２　ｔ余。处理后的　机、泵房基础工程效果良好，为后续机、泵房装修及水　闸工程顺利完工赢得了宝贵时间。　［２］张春林．王甫洲水电站闸坝结合部位移异常问题的处理　［Ｊ］．水电与新能源，２０１３（６）：４８—４９　［３］水利电力部水利水电建设总局．水利水电工程施工组织设　计手册：地基处理［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社，１９８７　３结论及建议　闸站工程常建于土质地基上，不均匀沉降的现象　较为常见，本例采用千斤顶回正配合基础灌浆理机泵　房不均匀沉降，效果良好。对类似情况，有如下结论及　建议。　［４］谷维龙，贾翠兰．土石坝及堤防地基防渗加固工程技术与　应用［Ｃ］／／２００２水利水电地基与基础工程学术会议论文　集．北京：中国水利学会地基与基础工程专业委员会，　２００２：２８２—２８８　１）千斤顶回正配合灌浆处理基础不均匀沉降的　７５