风电场施工安装平台设计选型论文_田晓艳,蔡湘雯

(中能建湖南省电力设计院有限公司 长沙 410007)

摘要:根据多年的风电场设计经验,本文通过对太平里风电场的施工安装平台设计进行了总结,希望能为同类设计工作提供参考依据。

关键词:风电场;风电场施工安装平台设计;特点

前言

随着国家对新能源政策的倾斜,国内绿色能源正在蓬勃发展。2010年我就参与设计完成了南山风电、太平里风电项目,随后还参与了永顺大青山风电场、苏宝顶风电场、吉庆风电场、宝鼎山风电场、油麻风电场等多个(50MW)风电场的设计,对风电场施工安装平台设计有了充足的认知和经验,总结如下:

1.风电场施工安装平台的概况

风电场风机主要设备尺寸及重量均较大,很难实现异地组装现场拼接,现行的安装方式为:风机部件运输至风机点位附近堆置、拼接安装;或者风机部件运输至风机点位附近,卸车时直接吊装安装。

风机设备运输车辆需行驶至风机点位附近;吊装机械需运送或行驶至风机点位附近,实现风机设备组装、吊装、安装作业。

风机设备堆置、安装机具停放、运输车辆停放位置均需要临近、靠近风机点位,但山地风电场都位于山地较高的山顶区域,自然地形起伏较大,风机点位周边自然地面一般无法满足机具堆置、机具停放、运输车辆停靠。为方便机具堆置、机具停放、车辆停靠,需围绕风机基础周边规划布置平整的场地,该场地为施工安装平台。风机吊装,包括叶轮、叶片、机舱、塔架、箱变安装、调试均可在施工安装平台上实施

2.目前项目中使用的施工安装平台尺寸

目前暂没有针对施工安装平台设计的执行标准,常用的方法是参照风机厂家设备尺寸、施工安装单位吊装机具技术要求进行规划设计。因风机厂家、施工安装单位使用施工吊装机具不同,施工安装平台的尺寸也各有差异。对地形起伏较大山区风电场,施工安装平台尺寸大小直接影响着风电场该部分土建工程量的大小,因此,在保证安全安装的基础上,需充分考虑施工吊装机具、安装工艺方案、现场地形地貌情况等因素进行多方案经济技术比较,使之兼具安全性、实用性、经济性的特点。

目前国内80m~90m轮毂风机多使用的施工安装平台尺寸多为50m×50m、45m×50m。例如大唐华银南山风电场一期、二期工程、台江风电场、华能湖南苏宝顶风电场、北疆风电场一期、二期、三期、四期等。

3 施工安装平台类型

当工程建设条件较好,工期充裕,且山体较为平缓时,一般选用典型卸货平面布置图,即风机设备运输至风机安装平台,卸货堆置,设备运输完成后,再进行所有风机设备的组装、吊装作业。机组各组件到货先后及在吊装平台上的卸货和放置需要统筹规划,需严格依照吊装工艺要求的卸货次序及摆放位置进行。

该类型的风机吊装平台尺寸一般较大,如大唐华银南山风电场一期、二期工程使用的施工安装平台,均为堆置设备型。

3.2 直接吊装型

当工程建设工期紧张、山体起伏较大时,为减少工程量,节约工程造价,优先考虑选用设备运输至安装现场直接起吊安装的形式,不进行现场堆置。一般先运送塔筒并同时安装,后运送机舱、轮毂、叶片逐次进行相应的吊装、安装作业,前一个工序完成后,紧接着进行后续运输及吊装。设备运输需配合起吊作业进行,施工管理要求较高,需严格依照工序进行运输和吊装。

该类型的风机吊装平台尺寸相对较小,如台江风电场工程、华能湖南苏宝顶风电场工程、湖南华电郴州太平里风电场工程的施工安装平台,均为直接吊装型。

4 施工安装平台的选择

以电力行业二等奖的《湖南华电郴州太平里风电场工程》为例进行描述:

项目可研、初步设计阶段,依照设备要求、吊装机具、安装工艺、运输类型等确定施工安装平台的大小,厂家风机叶片为SWT105-2000型,工期安排较为合理,依照设备厂家提供的安装工艺采用设备堆置型的施工安装平台,尺寸为50m×50m,最终计算的25个风机安装平台的土石方工程量为:挖方202606.58m3,填方:21320.62m3。

在施工图阶段,依照风机设备要求、吊装机具、安装工艺、运输类型等确定施工安装平台的大小,厂家风机叶片为WT2000D110型,为压缩工程工期、缩短施工安装时间,采用设备依照先后次序运输至风机附近直接吊装的安装工艺,采用直接吊装型施工安装平台,施工安装平台尺寸为30m×40m,场内道路按照“因地制宜”的原则,垂直连接至平台边缘并行吊装平台停放运输车辆,最终本风电场施工安装平台采用35m×40m和30m×45m两种规格,有效的优化了施工安装平台的尺寸,节省了该部分的土建工程量。最终计算的25个风机安装平台的土石方工程量为:挖方124490.24 m3,填方12045.25 m3。

3)经过上述工程经验总结:山地风电场同一项目、不同的施工安装平台尺寸所产生的土建工程量有较大差异,选择直接吊装型施工安装平台,平台尺寸更小,更能节省施工安装平台土石方工程量,进一步节约工程造价,缩短风机设备安装的工期,为项目营造了更大的利润空间。

5.结论

风机施工安装平台的场平土石方工程量在风电场土石方工程总量中占到较大的比重,建议本工程采用直接吊装型施工安装平台。

根据以往项目的工程经验,结合风机叶片的长度,在满足吊装作业工艺工序的前提下,根据风机点位的自然情况灵活选用经济合理的施工安装平台尺寸,建议项目选择35m×40m和30m×45m两种规格,结合自然地形情况、场内道路连接方式,秉承“因地制宜”的原则,确定最佳的施工安装平台尺寸,实现施工安装平台占地最小、土石方工程量最小、安装施工工期短的目标。可以为风电场工程节约工程总投资,使得风力发电场的利润最大化。

另外还可在实际工程中结合自然地形的多样性调整施工安装平台的局部尺寸,实现安全安装即可。如下图所示,平台的局部尺寸结合自然地形进行了局部调整,施工安装平台为不规则形状,减少了土石方工程量。

参考文献:

[1]《风力发电场设计规范》(GB51096-2015);《火力发电厂总图运输设计规划》(DL/T 5032-2018)

论文作者:田晓艳,蔡湘雯

论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期

论文发表时间:2019/9/18

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