珠江城风力发电施工工艺探讨

黄洪金

摘 要：全球经济快速发展，能源消耗剧增，带来严重的环境污染问题。开发利用可再生资源已变为全球性课题，风力发电作为一种可再生资源，逐渐引起全球性重视，近些年快速发展和进步，而风力发电效率与风力发电施工质量有直接关系。文章深入探讨了珠江城的风力发电施工工艺，以供同行参考。

关键词：风力发电；施工工艺；可再生资源

引言

随着我国科技、经济的快速发展，随之而来的是能源消耗剧增和环境污染的加剧，提倡低碳生活、走可持续发展路线是国家未来的发展方向。作为可再生资源的风能逐渐受到国家的重视，据统计，我国在2013年10月风能装机总量达到914万千瓦，风电占我国发电总装机总量的2.5%，风电场优质投运意义重大，风电施工工艺是风电场投运的关键因素，而风力发电由于其工程量大，涉及专业领域多，其施工工艺比较复杂，风机组装、风力发电系统的安装以及风机基础浇筑更是其施工工艺中难点和要点。

1 风力发电系统

风能是一种最具活力的可再生能源，它实质上是太阳能的转化形式，因此也可以认为是取之不尽的。风能的利用将改变人类长期依赖化石燃料和核燃料的局面。风能发电是“珠江城”项目展现节能环保内涵的具体体现，“珠江城”建筑平面确定为南偏东13度，充分利用了广州地区起主导的东南风。大楼中部24层和上部50层设置了与高性能汽车引擎进风口外形相似的两个吸风口，并通过4组风涡轮发电系统进行风力发电。在超高层建筑应用风力发电，这项技术在世界上也属超前行列。珠江城大厦采用的垂直轴风力发电机与水平轴风力发电机比较有发电效率高、无电磁干扰；无需对风转向机构和变速齿轮箱；节省叶片旋转空间、抗风能力强；静音、故障率低、维修保养简单等诸多优点。

2 风力发电机机组装工艺

2.1 安装塔架的质量控制

2.1.1 基础环与塔架之间的连接

（1）严格检查基础环上法兰端面以及基础环上法兰端面与塔架下段法兰是否涂密封胶；塔架油漆涂抹后需要检查表面是否清洁，对出现破损的漆膜进行补漆。（2）起吊过程中严格按照风电机组的安装措施进行。按照标记方位使下端塔架工作门严格对正，慢慢将塔架放下，使用两个小撬杠，对正螺孔，将涂过MoS2油脂的螺栓在相对180°的方位插入，拧紧螺母，再将余下涂好MoS2油脂的螺栓插入，拧紧螺母后松绳，按照对角拧紧法分两次将螺栓拧紧，达到规定力矩，第一次拧紧螺栓后才能去掉主吊车吊钩。（3）按照双机台吊的方法安装台架的中上段，对接时需要对正塔内直梯。塔架紧固连接后，各段间直梯用连接板连接，固定上下段安全保护钢丝绳。（4）如果不能及时吊装控制柜以及机舱，需要将工作门锁住。（5）在结构上面不设置下平台，在塔内混凝土基础上直接放置控制柜，控制柜需要在吊装下段塔吊前到位。

2.1.2 连接基础和地脚螺栓连接塔架

（1）基础表面清理干净，去掉地脚螺栓防锈包装，下调地脚螺栓上螺母的上端面，直至达到同一水准面。（2）清理塔架下段，按照上述双机台吊法实现塔架纵轴线的铅垂，采用小撬杠，使塔架下的法兰螺栓孔和螺栓对正，有效保证安装质量和精度。（3）下调螺母与下法兰下端接触后，将地脚螺栓1/3的上调螺母拧入，将吊绳放松，采取对角线方法慢慢拧至规定力矩的70%。（4）为实现塔架上法兰上水平面的平行度以及水平面与纵轴线的垂直度，采用经纬仪法或者U型联通管法调节调节螺母，直至达到安装要求，将螺母拧紧，同法上紧其余螺母，去掉吊钩。（5）双机台吊法按顺序将塔架的中上段安装，采取对角法分两次将螺栓紧固连接。（6）重复上述步骤，对垂直度和平整度连续检验，如未达要求，不断调节地脚螺母，直至达到要求。（7）为固定基础面与塔架下段法兰下端面，需要进行二次浇注混凝土，采用添加早凝剂的膨胀水泥，手工捣固浇筑。

2.2 组装风轮的质量控制

（1）风轮的组装要在风电机组安装现场进行，组装前将零部件整理干净，安装设备现场准备齐全，风轮零部件擦拭干净。（2）采用履带吊或汽车吊，使得三只叶片与轮毂就位。（3）在进行轮毂与三叶片连接时，按照叶片安装角对准标记，安装角误差控制在半度之内。（4）在安装风轮的过程中需要在表面涂抹MoS2油脂或者涂密封胶。

3 风机基础混凝土浇筑施工工艺

3.1 科学合理的混凝土配制

水化热较低的水泥是风机基础大体积混凝土浇筑的重要材料，需要严格控制水泥的用量。混凝土试配以及施工配合至少要两家不同厂商的材料进行检验和试配。根据实验室原材料检验数据以及配合比设计，并与工地实践相结合，确定原材料厂家以及施工配合比。施工中，严禁擅自更改配合比，并严格按照规范准确称量，不得超出计量偏差。

3.2 如何进行混凝土的浇筑

整体分层浇筑，单个基础浇筑控制不超过14小时，分层厚度控制在40cm以下。充分考虑天气状况，避免雨天施工影响浇筑质量。为减小基础环受到的侧向力，需要从风机基础环的外侧对称进行混凝土浇筑。在振捣过程中，分段落实到人，按顺序进行操作，有效避免漏振和过振。振捣棒不能紧靠模板振动，距离控制在200mm以上。在施工过程中，尽量避让埋管、预埋件和钢筋等，并在混凝土初凝之前发现问题。浇筑过程中需要专业测工控制基础环法兰水平度，水平度误差值不超过2mm，浇筑完之后进行复检。

3.3 如何进行混凝土表面处理和养护

具体做法是混凝土表面振捣抹平，随后覆盖塑料薄膜、湿麻袋以及湿草帘。为避免混凝土水分蒸发，在接缝处要搭接盖严，养护要在混凝土表面的湿润状态下进行，在混凝土浇筑后的12到14小时之间开始养护，养护不得少于14天。混凝土拆模之后立即涂刷养护剂。同时，覆盖保温材料，及时的做好保湿以及保温工作，定时的将保温层揭开，为了覆盖层不能过热，有利于混凝土的散热。

3.4 沉降观测

沉降观测遵循的标准是《建筑变形测量》JGJ/T8-97。严格按照设计图纸的要求設置沉降观测点，在风机吊装前后直至到竣工，最后投入使用这段时间内，需要定期进行观测，时间间隔为一星期，对观测的数据进行整理，计算出各次数据之间的沉降量、沉降差以及每周的沉降速度以及平均沉降量。

4 结束语

严格控制风力发电施工质量是保证风力发电的有效保证，在施工过程中严格按照规章制度进行，注意施工细节，采取科学合理的工艺手段进行施工质量控制，是保证风力发电的有效措施。

参考文献

[1]赵锡灿.浅谈风力发电施工过程中质量控制的几个难点、要点及控制措施[J].科协论坛（下半月），2011，2.

[2]刘洋.关于风力发电中风机基础设计及施工中的经验浅析[J].林业科技情报，2011，1.