吉林长岭风电场一期工程FL1500风机塔筒制造工艺及机组安装

吉林长岭风电场一期工程FL1500风机塔筒制造工艺及机组安装 吉林长岭风电场一期工程FL1500风机塔筒 制造工艺及机组安装 20HD8.1水电工程技术 吉林长岭风电场一期工程FL1500风机 塔筒制造工艺及机组安装 郭华 摘要:风力发电是当今世界除水能资源外技术较为成熟,最具有大规模开发和商 业运行的发 电方式.机组的基础是塔架,通过有效控制关键工序来保证塔架的制造质量.根据 吊 装特点,严格按照电力建设有关规定组织,实现风力发电机组的安装. 关键词:风力发电塔架制造制造工艺塔架安装风机吊装 概述嚣鸳磊凄军蔫萎望 风力发电作为我国的新兴绿色能源,近两年法兰和塔架的组对连接. 在国内的发展方兴未艾. 吉林长岭王子风电场位于吉林省长岭县.一 期工程共制造安装33台FL1500型风机(单机容 量为1500W),总装机容量为4.95万千瓦.单机容 量是当年国内最大的机型. 2塔筒制造 长岭风电场一期工程塔架共制造33套塔架, 塔架包括塔筒和附件,塔架的制造重点和难点就 是塔筒的制造.塔筒总高67.4m,共分三段,每段 接口焊接法兰,用高强螺栓连接成一个整体.塔 筒是个正锥体,最大直径为dP4000mm(外径), 塔筒最小直径为dP2670mm(外径).壁厚由l2, l4,l6,l8,20,24ram逐渐过渡.塔筒材质为 Q345D.制造依据为《压力钢管制作安装及验收规 范》(DL5017—93). 塔筒制造工艺见图1.塔筒的制造过程: (1)塔筒下料.塔筒制造所用板材均采用双 定尺板,用电脑进行编程,数控切割机下料.对 每台塔筒的下料按照统一流程进行编号.坡口由 数控切割机在切割钢板时一同割成型,保证坡口 同钢板外沿的弧度一致. (2)塔筒的卷制.塔筒采用由数控卷板机进 行卷制.卷制过程中,用样板检查塔筒卷制弧度. 塔筒卷制后的单节,在组对平台上调圆后进行焊 接.焊后在卷板机上滚压修圆,保证圆度. (3)塔筒组对.将法兰平放在工作平台上, 一 42一 图1塔筒制造工艺流程图 水电工程技术 在塔筒组对中,多节组对和测量有很大的难 度.在制造时,分别将两单节塔筒平吊到滚动平 台上,进行水平调整一管口园度对接调整一整体 塔筒长度尺寸控制.然后检查塔筒法兰的平面度, 平行度和垂直度,合格后,两单节塔筒进行对接 施焊. (4)塔筒的焊接.采用必要的,以保证 对塔筒正确,专业地进行焊接.从事塔筒制造焊 接的焊工必须持有由通过压力容器焊工认证考试 合格的焊工进行操作.针对Q345D钢板,埋弧焊 丝选用H10MN2,焊剂为HJ350;CO气体保护焊 焊丝选用H08MnA,焊接工艺中以埋弧焊为主, CO:气体保护焊为辅. (5)筒体的检测.每段筒体制造完成后,都 要进行严格的检验检测,以保证塔架的整体质量. 需要检测的指标有:筒体任意局部表面凸凹度, 筒节对接纵向钢板的翘边误差,筒节对接错边量 偏差,法兰的平行度和同轴度. 法兰的平行度和同轴度检测与修正.按(图 2)所示做中心支架在0(O2)位置分别固定找出 中心孔,要求孔拴上钢卷尺(或钢琴线).在另一 端用弹簧称拴在钢卷尺上,用相同检测位置钢琴 的拉力(约5一lOkgf)测量记录A,B,C,D四个 象限斜边长,其相对差值3mm以内为合格,多余 应磨削修正到合格. (6)塔架的厂内整体预装.这道工序非常重 要,在预装过程中可以对整台塔架进行一次吊装 前的预演,这也是对塔架的质量进行综合检测的 过程.经过预组装的塔架就满足了风机安装的要 求. ?-???- 0I02 图2 (BI,D1) 3风电机组的安装, FL1500风机的组成包括轮毂,叶片,机舱, 塔架等.其中轮毂和叶片合重为42t;机舱自重 56t;塔筒总高67.4m,总重量为117t,通往安装 现场的道路要平整,每台风机安装场地要有足够 面积且地面平整,对吊车站位地面必须进行压实. 3.1施工准备 吊装前应该对风机的基础环水平度进行检查. 水平仪检查相隔90.的四个方向基础环法兰面是否 水平.测量点位于法兰中环,每个方向最少测量 两次,最大水平误差不超过3mm.并对风机的轮 ,机舱,塔架等做系统的检查,以保证 毂,叶片 风机在吊装时能顺利进行. 3.2关键工序的质量控制点 首先,风机安装中大量工作是高强度联结螺 栓的紧固,均匀紧固法兰螺栓是一个关键点,严 格按《钢结构工程施工质量验收》及厂家要 求的力矩值,紧固连接螺栓,是风机安装工作的 重中之重. 其二,是组合后的风轮直径近70m,水平组 装,垂直就位.由于迎风面积较大,风稍大,整 个风轮摆动很大,容易发生碰撞,损坏设备. 3.3塔筒的吊装 塔筒安装严格按((FL1500风机吊装方案》执 行.并严格按《起重机安全规程》执行.塔筒安 装时的最大风速不大于10m/s.塔筒吊装采用一台 250t履带吊及一台65t汽车吊进行安装,利用专用 吊具分别固定在下段塔筒的两端法兰面上. 主吊车面法兰吊具装卡位置和辅助吊车面法 吊点位置吊点位置 图3主吊车面法兰图4辅助吊车面法兰 —— 43—— 2008.1水电工程技术 兰吊具装卡位置见图3,图4. 当吊具安装完毕挂绳起吊主吊车面法兰先起, 辅助吊车配合保证辅助吊车面法兰与地面的距离 保持在lm左右,当塔筒起吊到完全垂直时松开辅 助面吊车的钢丝绳,拆掉吊具.利用对中螺栓将 塔架下段安装在基础段上.在正确连接该段后, 松开上法兰吊钩并拆下吊具.塔架中段和上段的 安装重复塔架下段的各步骤. 3.4机舱吊装 机舱安装严格按《FL1500风机吊装方案》, 《起重机安全规程》执行.机舱安装时的最大风速 不大于lOm/s.由两台250t履带吊共同进行吊装. 考虑到履带吊拔杆高度和起升高度的关系吊车站 位见图5. 吊车拔杆高度为82.3m,用专用吊梁下两吊点 与机舱上两吊点连接,吊梁上吊点与两吊车连接, 起吊时一定要保证钢丝绳长度一致,使机舱底法 兰水平. 钢丝绳挂好后将运输底座拆下,机舱提升离 开地面约1.5m系好揽风绳,四条揽风绳要系在与 两吊车同一直线相对应的机舱上,要保证每条揽 风绳面有不少与四人,以保证吊装安全.将塔架 法兰和偏航连接的接触面清理干净,将定位螺栓 安装在偏航齿圈的螺纹孔中. 将机舱在原地吊升到高出塔筒法兰面3-4m的 高度,在吊升过程中两名起重工一名在地面指挥, 一 44一 一 名在塔筒顶指挥,当机舱吊到规定高度时,由 两名起重工指挥两台履带吊共同向塔筒方向转杆. 在钢丝绳与垂直面形成角度在15度左右时,两吊 车同时扒杆直至钢丝绳垂直,然后在进行转杆, 扒杆到机舱吊至塔简正上方.同时还要拉紧揽风 绳,防止机舱意外转动. 将机舱放在塔架法兰上之前必须进行调整, 把齿轮箱法兰方向指向住风向.将机舱安装到塔 架法兰上.使用27mm开口扳手或管钳拆下定位 螺栓,安装法兰连接螺栓. 使用36mm开口扳手将齿轮箱上润滑冷却回 路的回油管打开,然后软管端放人一个IOL的容 器中并启动液压泵,泵出5L.对齿轮箱润滑冷却 回路进行冲洗.使用36mm开口扳手重新将液压 软管安装到齿轮箱上,检查齿轮油油位,并涂抹 上润滑脂润滑.清理整个机舱和塔架,并修复可 能损坏的油漆. 3.5风轮的组装 首先,用吊车将带有底座的轮毂从运输车辆 上吊下并放置在一个平坦,空闲,约50m直径的 工作场地上.还要使用木方垫在下面以确保稳定 和有一定的高度,保证叶片安装时与地面有一定 的距离,并且有充足的空隙使工作人员能够进入. 使用螺栓并用规定力矩将曲柄盖安装在轮毂罩的 侧面部件上,使用螺栓和垫圈并用规定的力矩将 曲柄盖拧紧在轮毂上.(下转第27页) 图5 水电工程技术 轨道中间布设,且轨道背面加适量定位插筋即可 施工. 6.3振捣及配重对施工质量的影响 施工中采用50的插人式抓捣棒振捣,由于 混凝土面板钢筋较密,故要求插人式振揭捧要垂 直振捣,在混凝土前期施工中,由于操作人员不 熟悉滑模施工,同时混凝土塌落度也不稳定,振 捣次数又较多,加之滑模配重不够且分布在模具 两端头.使模板有摆动的现象,使脱模后的混凝 土出现了鼓胀现象.通过在施工中的总结,在仓 面配置了2个振捣操作人员,待混凝土人仓后, 每隔30,40em进行斜面振捣,每次振捣时间控制 在30s,以此循环方法进行振捣,加重滑模配重且 分布均匀,另外抹面平台安排两人抹面,对局部 不平的部位给予及时的处理.实践证明,通过上 述措施滑出的混凝土面板外观光滑,平整. 6.4两台卷扬机不同步对施工的影响 在滑模施工设计中,要求两台卷扬机同步联 动,但实际施工中两台卷扬机是各自运行控制, 因此,在实际施工一段时间后,会出现向一边偏 移现象,从而使该处的水泥浆在振捣时外流,影 响了混凝土面板的外观质量,故必须保证卷扬机 运行的同时性. 7结束语 (1)为了保证滑模系统及轨道安装质量,在 模具两端部增加两个行走小轮,与同类滑模施工 比较更合理,不仅省去了轨道在先浇条块中的复 杂定位,而且又节约了轨道支立所需费用,节约 了施工成本,加快了施工进度. (2)面板混凝土采用滑模施工是合理可行的, 既节约了施工成本,又加快了施工进度,同时能 够确保混凝土的浇筑质量,应在今后的类似工程 中大力推广. (上接第44页) 其次,将楔形盘吊起,安装到叶片螺栓上, 要注意楔形盘的正确安装位置,使防雷电通路由 正确的途径经过.拆下工作位置和顺桨位置传感 器,按照叶片安装到轮上的位置适当调整叶片的 方位,使用专用吊具在确定好的吊点处将叶片吊 装到轮毂上.叶片安装轮毂时,注意叶片的正确 位置,使用36mm开口扳手.为了便于安装,要 使用一个专用的控制柜,通过旋转叶片来调整. 另外断开变桨电机及其制动器,并与控制柜的电 缆相连接,拆下临时的节距固定装置. 最后,使用液压力矩扳手按照规定的力矩将 叶片螺栓分三步拧紧螺栓.在拆下吊具之前,在 叶片的重心外部的下方垫一个形状与叶片外形相 适应,并且高度可调的支架.用此方法依次将三 组叶片组装在轮毂上. 3.6风轮吊装 风轮使用专用的吊具进行吊装保证对叶片表 面不造成损坏.吊装采用二台250t履带吊和一台 25t汽车吊,250t履带吊为主吊,25t汽车吊为辅 助吊车.两台250t吊车与平衡梁吊轴联结,在平 衡梁中间缠绕钢丝绳与厂家专用吊具连接,25t吊 车由一根钢丝绳挂在另外一个叶片的中间,以保 证叶片起吊时,垂直下来的叶片不至于与地面接 触而损坏.将揽风绳固定在叶片上,将变桨电机 和刹车与控制柜的连接电缆断开,并重新连接轮 毂内的电缆,松开轮毂和支架之间的螺栓连接. 提升风轮,同时将其从水平位置旋转到竖直 位置,通过三台吊车不同程度的提升来实现风轮 的旋转.主吊车缓慢地提升风轮,辅助吊车只吊 在风轮的一个叶片上,控制其吊钩使朝向下方的 叶片的尖端离开地面大约2-3m.当风轮达到竖直 位置时,辅助吊车可以脱钩,主吊车将风轮提升 到齿轮箱法兰高度处.用定位螺栓将螺杆穿人齿 轮箱法兰孔中,将风轮安装到位.在提升过程中, 风轮由系在叶尖上的吊绳控制防止转动.在与齿 轮箱传动轴连接时,必须使用系在第三根叶片上 的吊绳,调整风轮与竖直方向成4.角. 3_7电缆的安装 电缆的安装在塔架,机舱,风轮安装完成后 进行,由机舱的卷扬整根放下,保证长度后截断, 由电缆夹固定好.电缆敷设好后,风机的安装结 束,进人了电气调试阶段. 一 27—