鲁能海西州光热项目定日镜组装和安装施工工法研究

李圣春 牛志平

摘 要：聚光集热系统包含一个吸热器和由若干定日镜组成的镜场，吸热器位于吸热塔上，接收从塔周围镜场反射来的太阳能。定日镜包含安装在钢结构支撑上的反射镜，且有两个方向的跟踪驱动。定日镜反射镜和传动系统安装在定日镜立柱上，立柱提供支撑。本工程单台定日镜反射面积为138.672m2，总采光面积610156.8m2，定日镜数量为4400台。

关键词：定日镜;组装和安装;施工工法

中图分类号：TK513 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）19-0157-02

0 引言

鲁能海西光热项目定日镜采用西班牙ABENGOA公司设计的ASUP140型号，单台定日镜面积138.672m2，确定总采光面积610156.8m2，定日镜数量为4400台。ASUP140型号定日镜设计与ABENGOA在其南非Khi Solar One项目定日镜设计结构相似，2016年2月5日ABENGOA投资建设的南非Khi Solar One项目投入商业化运行。

聚光集热系统包含一个吸热器和由若干定日镜组成的镜场，吸热器位于吸热塔上，接收从塔周围镜场反射来的太阳能。定日镜包含安装在钢结构支撑上的反射镜，且有两个方向的跟踪驱动。定日镜反射镜和传动系统安装在定日镜立柱上，立柱提供支撑。

1 定日镜组装施工工法

1.1 OP50-1定日镜机械和水平角控制部分安装

（1）安装工人通过室内电动起吊葫芦将定日镜液压生根支撑MEC100 Trunnion Support缓慢放至在OP50-1工作台上的四个快速连接底板上，详见图1。（2）安装工人将回转轴承安装在定日镜液压生根支撑上，并通过两个M12x100 Din 933 10.9和两个M12x65 Din 933 10.9的螺栓进行固定，详见图2。（3）通过润滑脂添加工具在轴承四个润滑脂添加孔处将锂基脂添加进行轴承内部。（4）通过室内电动起吊葫芦将定日镜支座本体结构MEC200 Body mobile weldment安装在回转轴承位置，回转轴承连接包括40个螺栓孔，使用39个M12x90的螺栓将两部分连接，剩余一个螺栓孔使用M10x110螺栓，该螺栓暂不装，需要在OP50-4阶段进行安装。（5）将水平方位角支撑部件安装在轴承上。（6）根据厂家技术要求使用力矩扳手将螺栓进行紧固。（7）通过电动起吊葫芦将组合好的OP50-1运至OP50-2工作台。

1.2 50-2定日镜组装水平液压装置和液压支撑

（1）安装工人使用专用小车将水平液压装置从储存区域运输到安装位置。（2）两个水平液压装置互成60°安装在液压生根支撑上。（3）手锤和润滑油可以有效提高液压装置的安装，根据厂家技术要求使用力矩扳手将螺栓进行紧固。（4）通过电动起吊葫芦将组合好的OP50-2运至OP50-3工作台。

1.3 定日镜垂直液压装置安装

（1）使用手锤将轴套Flanged bushing ISB SF-1F F 50-30（2安装在液压支撑点短MEC003 Short hydraulic horizontal trunnion（2）和法兰支撑MEC 004 Flange support，根据图纸7484-DRA-ENE-201-211-0300_Rev01_MEC000 Mechanism Assembly的要求紧固M10x28的螺栓，详见图3。（2）垂直液压装置使用专用运输小车从包装箱内运输到安装位置，详见图4。（3）根据液压装置厂家要求将液压软管和液压泵连接，控制阀门安装。（4）根据厂家技术要求使用力矩扳手将螺栓进行紧固。（5）通过电动起吊葫芦将组合好的OP50-3运至OP50-4工作台。

1.4 定日镜水平和垂直倾角器和支撑

（1）组装末端轴承杆End rod bearing GIRSW10和旋转臂ENC022 Rotary arm，使用已经按照装OP50-1上的M10x110的螺栓将GIRSW10固定，使用M10x30的螺栓将ENC021和ENC022连接。（2）使用水平尺调节ENC022的水平偏差≤0.05°，偏差调整到范围内后GIRSW10可以上、下移动。（3）根据厂家技术要求使用力矩扳手将螺栓进行紧固。（4）通过电动起吊葫芦将组合好的OP50机械部分运至电动小跑车工作台准备进行下一步定日镜水平支撑安装。（5）通过室内行车将水平支撑放置在转运工具上运至安装位置。（6）根据厂家图纸要求将水平支撑HSA000 Horizontal support和机械部分进行连接。

2 OP10定日镜桁架安装

（1）通过OP10工作区的组装支架Truss assembly将定日镜6组桁架安装在水平支撑上，桁架间距需根据图纸要求偏差不超过1mm。（2）将6#内部短臂桁架和1#内部长臂桁架安装在水平支撑上并通过调节装置调整到正确安装位置，连接落实紧固。（3）将5#中间短臂桁架和2#中间长臂桁架安装在水平支撑上并通过调节装置调整到正确安装位置，连接落实紧固。（4）将4#外侧短臂桁架和3#外侧长臂桁架安装在水平支撑上并通过调节装置调整到正确安装位置，连接落实紧固。（5）将6组桁架和水平支撑的M27螺栓紧固力矩至1500Nm。（6）将桁架上的液压装置和调节装置拆除，并通过电动小跑车移动OP30安装区域。

3 OP30定日镜桁架卡爪安装

OP10组装完毕的定日镜水平支撑和桁架通过室内电动小跑车运输到OP30安装位置，定日镜桁架卡爪通过OP30调节系统和液压调节控制将桁架卡爪调整到正确安装位置，详见图5、6。

4 OP40定日镜摄像测量系统

定日镜桁架卡爪调整完毕后通过电动小车运至OP40工作区域，并安装在OP40设备支架上，悬挂于上部钢结构的旋转摄像机用于拍摄，标耙安装在定日镜桁架卡爪上，OP40的检测周期一般为10分钟，控制台将检测数据进行成像，图像中绿色图像为合格，红色图像为不合格，对于不合格的定日镜桁架及卡爪将移至检修区进行调整，OP40的作用是检测定日镜桁架卡爪的安装曲度是否符合聚光和反射要求。

5 OP A/B/C/D定日镜镜片支架安装

（1）定日镜镜面托架放置在OP A/B工作台上安装吊轮和铆钉螺栓。（2）定日镜镜面拖架放置在OP C工作台上在吊轮上表面进行黏涂硅胶，一台定日镜包括32个小镜面托架，每台小镜面托架有35个吊轮黏贴点。（3）定日镜镜片通过手动小托架放置OP D工作台，镜片和手动小托架之间放置一层防护纸板，其用途是保护镜片不受损伤。两个安装工将OP C工作台已经完成树脂涂抹的镜面托架搬运至OP D工作台位置倒扣在镜片反面，需在5-8分鐘内完成镜面托架吊轮树脂涂抹到镜片黏贴工作。

6 OP E定日镜镜面硅胶固化干燥区

定日镜镜片干燥区的树脂需要24小时凝固，该区域温度需要控制20±7℃。

7 OP F定日镜镜片调节

OP E区域干燥完毕的定日镜镜片通过安装工搬至OP F工作台，定日镜镜面朝下放置在OP F铝板工作台上，通过布置在铝板工作台下方的真空吸盘装置将定日镜镜片水平度调节一致，调节完成后的镜面运至OP 60工作台。

8 OP G定日镜镜面摄像测量

通过OP G定日镜镜片摄像测量设备对安装完毕的镜面进行10%的光学抽检，抽检合格的的镜片运至OP 60。

参考文献

[1] 张耀明.太阳能热发电技术[J].高科技与产业化，2009，5（7）：28-30.

[2] 章国芳，朱天宇，王希晨.塔式太阳能热发电技术进展及在我国的应用前景[J].太阳能，2008（11）：33-37.

[3] 王亦楠.对我国发展太阳能热发电的一点看法[J].中国能源，2006，28（8）：5-10.