风机吊装用塔式起重机关键问题探讨

摘要：现如今，国家倡导“绿色生活”，目标是进入可再生能源时代，一切为了后代子孙的长远发展。于是，风力发电站应运而生。据业界的可靠统计，全球的电力生产结构，有比较明显的变化趋势，其中，化石燃料和核能发电的比重呈现逐年下降的趋势，而水力发电的比重保持在16.6左右。目前，增长最快的可再生能源就是风能。全球的风力发电行业处于蓬勃发展状态，而风力涡轮机越来越重，风机设备也需要安装到更高的位置，风机吊装的成本也在随之增大，所以，安装风机设备的潜在隐患也越来越高了。当前，吊装风力发电机器的设备主要是履带起重机，但是这种设备已经不太适应现在的发展需求，购买成本比较昂贵，并且最后的效率也是事倍功半。有关专家提出了使用塔式起重机来完成新的任务，同时，通过多个点位的附接，使得吊接工作更加安全可靠，事半功倍。本文就风机吊装用塔式起重机关键问题提出了儿点简单的想法与建议。

关键词：风机吊装;塔式起重机;风机塔筒

一、使用塔式起重机吊装风机的研究意义

现如今，从地震、泥石流、洪水，到雾霾天气、沙尘暴，再到如今的新冠肺炎……人们对于环境无休止的破败，大自然开始一次次反击人类。国际社会不得不注重全球的能源问题，生态环境就是人们的家园环境，除了要保护环境以外，为了人了世界更为长远的发展，国际社会开始寻找可再生的能源，全球呼吁进入可再生能源时代。全球共同行动寻找、开发利用可再生能源，据业界的可靠统计，全球的电力生产结构，有比较明显的变化趋势，其中，化石燃料和核能发电的比重呈现逐年下降的趋势，而水力发电的比重保持在16.6左右。2015年，全球的电力系统结果建设发生了结构性巨变，风力发电的装机设备，第一次超过了传统能源发电设备，人们再一次认识到，作为一种成熟，环保的可再生能源，使用风力来发电，己在全球范围内得到了大规模的开发和应用。

风力发电的基本原理是，在塔筒的顶部上，有3个叶片组成的风轮，自然风力驶过，带动风轮转到，就和我们小时候玩的风车一样，然后迫使风轮旋转起来，内部装有增速机，增加风力的速度，最后带动发电机产生出电流。安装风力发电系统中，吊装风机的涡轮设备一直是个难点，诸多因素均要考虑在内，包括气候条件、道路情况以及塔塔架子的高度和涡轮机的体积，任何一点昵因素都会影响整个工程进程。履带起重机是国内外比较普遍使用的吊装设备。随着中国风电产业的发展，国产的5MW和6MW风力发电机，己经不能满足眼下需求，风力涡轮机设备更重和更高，并且吊装的成本和安全风险也在增加，吊装技术又遇到了新的问题。有关专家提出了一种新式的起重机设备，在塔吊装上附件装置，这样塔吊与塔架之间就形成了多个位点的连接，按照模拟实验的结果，使用这种起重机后吊装作业更加稳定安全，效率也极大被提高。对后续的维修工作也具有实际意义。

二、塔式起重机吊装风机的关键特点

风电场环境复杂，有很多的风机安装点，冰川每隔500米有一个风机，所以风电场的面积非常大。安装风力涡轮机涉及很多方面的要求，这个过程既繁琐又危险。

（一）附着位点塔筒的设计要求

高强度螺栓法兰主要用于风轮的塔架之间的连接。起重设备良好的稳定性，是起重机设备最基础的要求。塔吊采用附接方式以后，塔吊结构的受力面更大，而且起吊作业也更加稳定和安全。同时，塔筒加入附接装置，风机塔架与塔式起重机主体会连接在一起，形成一个整个的结构系统，塔式起重机的抗风能力被提高，从而起重机的有效作用时间也会变长，加大了塔式起重机吊装风机的准确性。

（二）塔式起重机采用动臂式结构

现有两种样式的塔式起重机，平臂式和动臂式。其中，平臂塔式起重机，其副臂固定在水平位置，副臂上有运行的小车，平臂塔式起重机的变幅过程就是利用这个小车。而动臂塔式起重机正是通过副臂的仰角不同，来实现变幅。并且，用一个较小的仰角幅度，就可以达到比较大的提升高度。利用这个特点，使用动臂可以降低塔架的高度，可谓是“事半功倍”。此外，新式起重机还增加了起重机的标准节长度，并使得吊杆的铰链点，位于旋转中心的后面，这样，塔架的标准节可以通过自己的吊杆从顶部吊起。按照要求，起重机标准节的长度不能做的太长，通过动臂式结构，标准节的长度就只与动臂的长度有关了，减少了约束条件，这种新式结构的标准节就可以稍微做的长了，那么整个过程的顶升过程数量就会大大减少，大大增加作业效率，节省人力、物力、财力。

（三）底盘可以移动

传统的吊装起重机，都有固定的底盘和固定的轨道，不能随意改变位置。在风力发电场中，每隔500米有一座风机，占地面积广泛，如果，风机的位置始终固定不变，会极大浪费土地面积。一种履带底盘，流动性很好，在没有附着状态下，这种底盘也更加稳定，若使用这样的底盘结构，绝对会增加利用率。此外，利用履带底盘结构，在起重机工程作业吊装完一台风机后，改底盘会自动保留下一节标准节以及动臂，为下一台风机的安装做好准备工作。

另外，一个非常重要的原因，如今超过70%的风能资源都在海上，适合在陆地上做风力涡轮机的环境越来越少。据测试，海上的风能资源是绝对优于陆地的，海上的风力发电也币陆地产生的电量也多。风力发电过程中噪声的问题长期难以解决，如今，在海上利用风能发电，对环境的影响也会随之变小。人们的生活环境质量也有所改善。新式的起重机由于流动性很好的特点，被越来越多的海上风力发电场为所用。

参考文献：

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作者简介：高金生（1986-），男，汉，河北清河人，学历：本科，职称：无，研究方向：施工现场管理。