李紅峰，沈星星，葛中原，方 晶，陳金龍，胡海紅

(江蘇金風(fēng)科技有限公司，鹽城 224100)

0 引言

海上風(fēng)電是可再生能源發(fā)展的重要領(lǐng)域，也是近年來全球風(fēng)電發(fā)展的重要方向之一。隨著海上風(fēng)電的迅速發(fā)展，海上風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量越來越大。據(jù)歐洲風(fēng)能協(xié)會(huì)官方網(wǎng)站W(wǎng)ind Europe發(fā)布的統(tǒng)計(jì)顯示，2019年，歐洲新安裝的海上風(fēng)電機(jī)組的平均單機(jī)容量達(dá)到7.8 MW，而2018年這一數(shù)字還僅為6.8 MW，足足提高了1 MW[1]。預(yù)計(jì)到2040年，中國(guó)的累計(jì)海上風(fēng)電裝機(jī)容量將從2019年的4 GW增加到110 GW，屆時(shí)將超過英國(guó)成為全球海上風(fēng)電裝機(jī)容量最大的國(guó)家[2]。在此背景下，海上風(fēng)電機(jī)組的安裝技術(shù)和裝備水平成為海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的瓶頸[3]。

本文結(jié)合國(guó)內(nèi)首臺(tái)完全自主開發(fā)的8 MW直驅(qū)式海上風(fēng)電機(jī)組在福建省福清興化灣海上風(fēng)電場(chǎng)二期項(xiàng)目中安裝時(shí)的實(shí)際施工情況，從安裝工程概況、風(fēng)電機(jī)組參數(shù)、安裝船情況、安裝船施工能力、整體施工工藝幾方面對(duì)大容量海上風(fēng)電機(jī)組的安裝技術(shù)和安裝步驟進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

1 安裝工程綜述

本文以福建省福清興化灣海上風(fēng)電場(chǎng)二期項(xiàng)目中22號(hào)機(jī)位安裝的金風(fēng)科技8 MW直驅(qū)式海上風(fēng)電機(jī)組為例進(jìn)行介紹，該風(fēng)電機(jī)組為國(guó)內(nèi)首臺(tái)完全自主開發(fā)的大兆瓦海上風(fēng)電機(jī)組。

1.1 安裝工程概況

該風(fēng)電場(chǎng)中，22號(hào)機(jī)位的中心經(jīng)緯度坐標(biāo)為 25.397531°N、119.366804°E。該機(jī)位采用高樁承臺(tái)基礎(chǔ)形式，基礎(chǔ)頂高程為+11 m，設(shè)計(jì)高潮位為+3.69 m，泥面標(biāo)高為-10.61 m。本文中所有高度均為“1985國(guó)家高程基準(zhǔn)”(下文簡(jiǎn)稱“85高程系”)。

1.2 風(fēng)電機(jī)組參數(shù)概況

金風(fēng)科技8 MW直驅(qū)式海上風(fēng)電機(jī)組的機(jī)頭布局采用E-TOP方案。機(jī)頭部分主要包括葉輪、發(fā)電機(jī)和機(jī)艙，機(jī)艙內(nèi)主要包括偏航系統(tǒng)、水冷環(huán)控系統(tǒng)、一體化變流器等，整機(jī)結(jié)構(gòu)的機(jī)頭部分如圖1所示。該風(fēng)電機(jī)組的葉輪直徑為175 m、葉片長(zhǎng)度為85.6 m，整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的安裝參數(shù)如表1所示。

表1 金風(fēng)科技8 MW直驅(qū)式海上風(fēng)電機(jī)組的安裝參數(shù)Table 1 Installation parameters of 8 MW direct-driven offshore wind turbine of Goldwind

圖1 金風(fēng)科技8 MW直驅(qū)式海上風(fēng)電機(jī)組整機(jī)結(jié)構(gòu)的機(jī)頭部分Fig. 1 Head part of overall structure of 8 MW direct-driven offshore wind turbine of Goldwind

1.3 安裝船的介紹

本安裝工程選用“風(fēng)和”號(hào)1200 t自升式風(fēng)電安裝船(下文簡(jiǎn)稱“安裝船”)作為金風(fēng)科技8 MW直驅(qū)式海上風(fēng)電機(jī)組的安裝船舶。該安裝船的主要尺寸及主要性能參數(shù)如表2所示。

表2 “風(fēng)和”號(hào)安裝船的主要尺寸及主要性能參數(shù)Table 2 Main dimensions and performance parameters of “Feng He” installation vessel

2 “風(fēng)和”號(hào)安裝船的施工能力分析

2.1 塔筒翻身工況分析

金風(fēng)科技8 MW直驅(qū)式海上風(fēng)電機(jī)組的塔筒共分為4段，底段塔筒采用豎立運(yùn)輸方式，即從運(yùn)輸至安裝過程中底段塔筒始終處于豎立狀態(tài)，由主吊的主鉤單獨(dú)完成安裝作業(yè)；而第2段、第3段及頂段塔筒均采用橫向放置的運(yùn)輸方式，安裝時(shí)需要考慮塔筒翻身的工況。塔筒翻身過程示意圖如圖2所示，圖中，G為本段塔筒的重量；F1為輔吊荷載；F2為主吊荷載；La、Lb均為重心到吊點(diǎn)的力臂。

圖2 塔筒翻身過程的示意圖Fig. 2 Schematic diagram of tower turning over process

以該風(fēng)電機(jī)組塔筒中重量最重的第2段塔筒為例進(jìn)行塔筒翻身過程分析。該段塔筒的重量G為145 t，長(zhǎng)L為25.2 m，直徑為6.5 m，塔筒的翻身由專門的吊具進(jìn)行抬吊。在塔筒抬吊翻身的過程中，已知La=12.6 m，動(dòng)載系數(shù)取1.1，不均衡系數(shù)取1.1，由力矩平衡原理計(jì)算可得，在塔筒為水平狀態(tài)時(shí)F1最大，此時(shí)F1=85.91 t；在塔筒為豎直狀態(tài)時(shí)F2最大，此時(shí)F2=171.82 t；考慮到吊具自重，修正后的F1=87 t，F(xiàn)2=184 t。在塔筒翻身過程中，1200 t主吊的吊重曲線圖如圖3所示。

圖3 1200 t主吊的吊重曲線圖Fig. 3 Lifting curve of 1200 t main crane

由圖3可知，主吊、輔吊按40 m吊臂幅度同時(shí)作業(yè)時(shí)，起吊狀態(tài)下，主吊的最大吊重為650 t，大于F2的184 t；輔吊的最大吊重為200 t，大于F1的87 t。二者的負(fù)荷率均小于80%，塔筒翻身抬吊滿足要求。

2.2 起重能力分析

根據(jù)金風(fēng)科技8 MW直驅(qū)式海上風(fēng)電機(jī)組的參數(shù)信息，參照?qǐng)D3主吊的吊重曲線圖，對(duì)“風(fēng)和”號(hào)安裝船1200 t主吊的吊裝基本參數(shù)進(jìn)行分析。

1)吊重最大的為機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體。過駁甲板重量為475 t，吊裝重量為452.5 t，安全系數(shù)取1.3，則機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體的過駁吊重要求為475×1.3=617.5 t，吊裝吊重要求為 452.5×1.3=588.25 t。

2)塔筒的吊高為120 m，機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體的吊高為121 m，葉片的吊高為123 m，拆卸機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體(使用葫蘆把吊帶從機(jī)艙里抽出來)時(shí)的吊高為122 m，拆卸盤車時(shí)的吊高為124 m。以上參數(shù)中，拆卸盤車時(shí)的吊高要求最高，若再考慮2.5 m的富裕高度，即最大吊高為124+2.5=126.5 m。

3)“風(fēng)和”號(hào)安裝船船體與承臺(tái)機(jī)位的凈距離不能小于10 m(樁腿位置與承臺(tái)機(jī)位間距大于等于22 m時(shí)，樁腿位置可避開斜樁)，承臺(tái)的半徑為9 m，主吊機(jī)中心距離安裝船船艉邊沿的長(zhǎng)度為14.4 m，則主吊機(jī)中心距離機(jī)位中心的最小距離為14.4+10+9=33.4 m，若再考慮留出富裕距離，那么主吊機(jī)中心與機(jī)位中心之間的距離不得少于35 m。

對(duì)1200 t主吊的吊裝基本參數(shù)進(jìn)行分析后，對(duì)風(fēng)電機(jī)組整體安裝進(jìn)行分析，結(jié)果如下：

1)機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體卸貨時(shí)，在1200 t主吊的回轉(zhuǎn)半徑R為40 m的工況下，主吊的最大吊重為650 t，大于組合體的過駁吊重要求的617.5 t，則運(yùn)輸船靠泊在主吊回轉(zhuǎn)半徑R為20～40 m的范圍內(nèi)時(shí)，機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體均可滿足過駁甲板條件。

2)當(dāng)船體靠近機(jī)位時(shí)，1200 t主吊的回轉(zhuǎn)半徑R取35 m。在R=35 m的工況下，1200 t主吊的主鉤的最大吊重為800 t，大于組合體的吊裝吊重要求的588.25 t，則吊重滿足要求；1200 t主吊的主鉤的最大吊高為甲板面以上116 m，按甲板面高出承臺(tái)基準(zhǔn)面5 m計(jì)算，則最大吊高為116+5+11=132 m，大于拆卸盤車時(shí)的最大吊高的126.5 m，吊高滿足要求。

3)當(dāng)機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體吊裝到頂段塔筒時(shí)，吊重為588.25 t，盤車拆除的吊高要求為126.5 m。查詢圖3可知，此時(shí)R不能超過42 m，1200 t主吊的主鉤的最大吊重為600 t，大于588.25 t，吊重滿足要求；1200 t主吊的主鉤的最大吊高為114+5+11=130 m，大于126.5 m，吊高滿足要求。

綜上所述，“風(fēng)和”號(hào)安裝船的主吊機(jī)中心與機(jī)位中心之間的距離在35～42 m為宜。根據(jù)《金風(fēng)GW175-8.0機(jī)組整機(jī)安裝手冊(cè)(175單葉式)》[4](下文簡(jiǎn)稱“機(jī)組安裝手冊(cè)”)，在安裝完葉輪后，朝下的葉尖與機(jī)位中心之間的距離約為25 m，承臺(tái)半徑為9 m，即葉尖與機(jī)位中心之間的距離約為16 m。考慮風(fēng)電機(jī)組與安裝船的安全間距，安裝船的船艉邊沿與承臺(tái)邊沿的距離應(yīng)不小于16 m，主吊機(jī)中心與安裝船船艉邊沿之間的距離為14.4 m，則本方案中安裝船的回轉(zhuǎn)半徑R的安全距離為14.4+16+9=39.4 m?，F(xiàn)場(chǎng)布局選擇回轉(zhuǎn)半徑R為40 m、甲板面頂升高程16 m作為本機(jī)位安裝船的進(jìn)點(diǎn)站位值。安裝船站點(diǎn)位置的俯視圖和側(cè)視圖分別如圖4、圖5所示。

圖4 安裝船站點(diǎn)位置的俯視圖(單位：mm)Fig. 4 Top view of site location of installation vessel (unit: mm)

圖5 安裝船站點(diǎn)位置的側(cè)視圖(單位：mm)Fig. 5 Side view of site location of installation vessel (unit: mm)

3 整體施工工藝

金風(fēng)科技8 MW直驅(qū)式海上風(fēng)電機(jī)組的整體安裝步驟為：先安裝塔筒，然后進(jìn)行機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體的整體安裝，最后進(jìn)行單葉片的安裝。

3.1 塔筒安裝

塔外吊機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)及運(yùn)維艙需要在底段塔筒安裝前完成安裝；然后塔筒的4段按照底段塔筒、第2段塔筒、第3段塔筒、頂段塔筒的順序分別進(jìn)行安裝。

3.1.1 底段塔筒的安裝

底段塔筒是在生產(chǎn)基地內(nèi)完成內(nèi)部電氣設(shè)備的預(yù)組裝，然后直立放在運(yùn)輸船甲板上，因此，運(yùn)輸船將底段塔筒運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后可直接將其從運(yùn)輸船起吊，采用“風(fēng)和”號(hào)安裝船的1200 t主吊進(jìn)行安裝，如圖6所示。

圖6 底段塔筒的安裝Fig. 6 Installation of first section of tower

底段塔筒的具體安裝步驟為：

1)步驟1：塔筒的運(yùn)輸支架安裝前才能拆卸，拆卸防雨蓋時(shí)，從防雨蓋頂部孔安裝吊帶；

2)步驟2：對(duì)底段塔筒兩端的法蘭面進(jìn)行檢查；

3)步驟3：檢查塔筒附件；

4)步驟4：安裝塔筒上的吊具，拆除底段塔筒運(yùn)輸工裝，并開始起吊；

5)步驟5：底段塔筒與基礎(chǔ)錨栓固定；

6)步驟6：錨栓螺栓進(jìn)行液壓拉伸；

7)步驟7：現(xiàn)場(chǎng)安裝底段塔筒的豎直梯子；

8)步驟8：安裝塔筒外側(cè)爬梯。

3.1.2 第2段塔筒的安裝

第2段塔筒的安裝步驟具體為：

1)步驟1：安裝塔筒上、下部吊具。

2)步驟2：對(duì)第2段塔筒進(jìn)行翻身。將“風(fēng)和”號(hào)的1200 t主吊與塔筒上法蘭吊具的2根吊帶連接，360 t輔吊與塔筒下法蘭吊具的吊帶連接；當(dāng)主吊、輔吊的提升高度超過底段塔筒高度后，輔吊開始緩慢下放，而主吊的主鉤則繼續(xù)緩慢上升并向輔吊方向移動(dòng)，直至第2段塔筒呈豎直狀態(tài)，此時(shí)完成塔筒翻身。

3)步驟3：第2段塔筒起吊與底段塔筒上法蘭螺栓相連接，如圖7所示。

圖7 第2段塔筒的安裝Fig. 7 Installation of second section of tower

4)步驟4：緊固螺栓。

5)步驟5：吊具松鉤。

3.1.3 第3段塔筒的安裝

第3段塔筒的安裝步驟與第2段塔筒的安裝步驟相同。

3.1.4 頂段塔筒的安裝

頂段塔筒在安裝前需要先在塔筒外表面安裝繞流塊，然后再進(jìn)行安裝，安裝步驟與第2段塔筒相同。頂段塔筒的安裝如圖8所示。

圖8 頂段塔筒的安裝Fig. 8 Installation of fourth section of tower

3.2 機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體的整體安裝

機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體的整體安裝步驟為：盤車工裝安裝和定位后，安裝臨時(shí)防雨棚，并安裝盤車集裝箱；隨后安裝機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體的吊具，并對(duì)機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體進(jìn)行安裝；最后在緊固螺栓后，拆除吊具。

具體步驟為：

1)盤車工裝的安裝和定位。

2)臨時(shí)防雨棚的安裝。

3)盤車集裝箱的安裝。利用專用絲杠逐個(gè)推動(dòng)盤車工裝滑塊直到其到達(dá)工作位置，逐個(gè)調(diào)整滑塊上部導(dǎo)向燕尾槽，安裝并調(diào)整氣隙保護(hù)銅塊，檢查確認(rèn)盤車工裝的氣隙保護(hù)位置，然后連接盤車工裝控制電纜及油管，最后進(jìn)行盤車工裝自檢。

4)機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體的吊具安裝。在機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體安裝前，必須先仔細(xì)檢查，確保所有部件牢固無松動(dòng)；安裝輪轂吊耳側(cè)吊具時(shí)，安裝人員需要穿安全衣，掛安全帶掛點(diǎn)，以防止跌落。

5)機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體的安裝。調(diào)整機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體的吊梁刻度至該組合體重心+盤車工裝水平位置標(biāo)識(shí)處后，拆除全部運(yùn)輸支架的連接螺栓，然后120°均布安裝3根導(dǎo)正棒；指揮吊機(jī)緩慢移動(dòng)機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體的位置，利用導(dǎo)正棒引導(dǎo)機(jī)艙移動(dòng)到塔架頂法蘭孔的正確位置，隨后緩慢下降，直至導(dǎo)正棒穿過塔架頂法蘭孔。機(jī)艙沿著塔筒下降直至導(dǎo)正棒穿過塔架頂?shù)姆ㄌm孔，機(jī)艙偏航法蘭孔與塔架頂?shù)姆ㄌm孔對(duì)齊，此時(shí)主鉤下鉤，使2個(gè)法蘭面完全貼合。機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體的安裝現(xiàn)場(chǎng)如圖9所示。

圖9 機(jī)艙-發(fā)電機(jī)-輪轂組合體的安裝現(xiàn)場(chǎng)Fig. 9 Installation site of nacelle -generator-hub assembly

6)螺栓緊固。待所有螺栓手工穿入后，用電動(dòng)扳手按十字對(duì)角線方向預(yù)緊螺栓，螺栓的終擰力矩為3600 N·m。螺栓共分3次進(jìn)行緊固：第1次緊固時(shí)，電動(dòng)扳手的力矩不超過終擰力矩的50%，然后拆除導(dǎo)正棒；第2次緊固時(shí)，液壓扳手的力矩為終擰力矩的50%(約1800 N·m)；第3次緊固時(shí)，液壓扳手為100%的終擰力矩(3600 N·m)。

螺栓全部完成預(yù)緊后，對(duì)螺栓進(jìn)行二次防腐。防腐干燥后，每個(gè)螺栓必須做防松標(biāo)記線。

7)拆除吊具。

3.3 葉片的安裝

單支葉片的安裝步驟為：搭設(shè)葉片過駁貝雷平臺(tái)，準(zhǔn)備葉片，并利用夾具夾持葉片，然后進(jìn)行葉片安裝；安裝后將葉片與變槳軸承對(duì)接，安裝葉根螺栓，隨后葉片夾具松鉤；啟動(dòng)盤車裝置進(jìn)行葉輪盤車，然后以同樣的方式安裝第2支和第3支葉片；拆除盤車工裝，進(jìn)行前片體和軟連接的安裝；拆除盤車集裝箱，進(jìn)行工藝孔封堵；最后解鎖發(fā)電機(jī)的鎖定銷。

具體的步驟為：

1)葉片過駁貝雷平臺(tái)的搭設(shè)。采用單葉片安裝工藝，利用葉片夾具夾持葉片時(shí)需使葉片保持絕對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，才可滿足葉片夾具的夾持條件；由于葉片在運(yùn)輸船上受涌浪影響無法達(dá)到葉片夾具的直接夾持條件，所以需要將葉片過駁至平臺(tái)船上后再進(jìn)行葉片夾持動(dòng)作。

金風(fēng)科技8 MW直驅(qū)式海上風(fēng)電機(jī)組的葉片長(zhǎng)度為85.6 m，運(yùn)輸支架間距為52 m，受安裝船甲板面積的限制，葉片無法直接過駁放置至甲板面上，需要在船舷兩側(cè)搭設(shè)平臺(tái)以便放置葉片支撐工裝，該平臺(tái)采用貝雷全懸臂桁架結(jié)構(gòu)。葉片過駁貝雷平臺(tái)的布置如圖10所示。

圖10 葉片過駁貝雷平臺(tái)的布置圖Fig. 10 Layout of blade barge Bailey platform

2)葉片準(zhǔn)備。檢查偏航控制柜的線纜連接是否可靠，是否具備安裝條件。使用偏航手柄，將輪轂移動(dòng)至與吊車臂正對(duì)的位置。

3)夾持葉片。檢查葉片角度、葉片凈空高度、葉片擋雨環(huán)到葉根的距離、葉片表面清潔度，以及吊具夾塊表面清潔度是否滿足機(jī)組安裝手冊(cè)中的工藝要求。夾持葉片時(shí)，如果運(yùn)輸船的穩(wěn)定性不能滿足葉片直接夾持的要求，或吊具夾持需求高度不滿足直接夾持的要求，則需使用雙車抬吊的方式將葉片連同運(yùn)輸支架卸貨到安裝船上的指定位置。安裝船上使用貝雷架或類似的墊高結(jié)構(gòu)，以保證葉片放置在安裝船上后的凈空要求。

葉片夾持好后，主吊主鉤的吊裝重量提升約70 t，拆除葉片根部下半截的支架，然后完成葉片根部剩余螺栓的安裝。在雙頭螺柱螺紋處涂抹固體潤(rùn)滑膏，螺栓孔間隙處涂抹密封膠，并對(duì)零刻度線上、下的2個(gè)螺栓作記號(hào)進(jìn)行標(biāo)識(shí)，同時(shí)在該風(fēng)電機(jī)組輪轂內(nèi)對(duì)每個(gè)變槳軸承內(nèi)側(cè)零刻度線上、下的2個(gè)螺栓孔也進(jìn)行記號(hào)標(biāo)識(shí)。

4)葉片安裝。起吊葉片時(shí)攬風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置成自動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)葉片到達(dá)變槳軸承高度后，安裝人員通過變槳軸承擋板人孔進(jìn)行觀察，配合吊機(jī)、攬風(fēng)系統(tǒng)將葉片移至變槳軸承的正前方。

5)葉片與變槳軸承對(duì)接。葉片調(diào)至變槳軸承正前方后，吊鉤將葉片緩慢向變槳軸承靠近，當(dāng)葉片根部螺栓接近變槳軸承時(shí)，位于機(jī)艙頂部天窗下的安裝人員通過手拉繩子將吊具上的緊急釋放系統(tǒng)的線纜頭連接到天窗下的緊急釋放系統(tǒng)控制箱上。輪轂內(nèi)的指揮人員通過外部觀察引導(dǎo)葉根螺栓的對(duì)孔操作，保證0°刻度線上、下的2個(gè)同種顏色的螺栓與變槳軸承0°時(shí)的2個(gè)與之相同顏色的孔對(duì)齊。安裝螺栓的過程中，可通過微調(diào)小液壓站的手動(dòng)閥對(duì)變槳軸承進(jìn)行變槳。

6)葉根螺栓安裝。葉片到位后，將小液壓站換向閥切至中間位置，拆卸導(dǎo)正棒，安裝剩下的2個(gè)雙頭螺柱，以及在雙頭螺柱上安裝螺母和墊圈，墊圈有倒角的一面朝向螺母，螺母上有字的一面朝外。葉片與變槳軸承對(duì)接完成后，使用數(shù)顯電動(dòng)扭矩扳手按照十字交叉規(guī)則對(duì)螺栓進(jìn)行快速緊固。

7)葉片夾具松鉤。特定部位的螺栓快速緊固完成后，可松開單葉片吊具，同時(shí)進(jìn)行盤車。根據(jù)風(fēng)電機(jī)組上指揮人員的指揮，操作夾具釋放葉片，松開緊急系統(tǒng)的線纜連接。在攬風(fēng)系統(tǒng)的配合下，吊車將吊具緩慢脫離葉片。脫離過程中，應(yīng)密切觀察夾具操作終端上夾具與葉片的間隙，盡量保證下部底塔與葉片之間有足夠的空間。夾具操作人員可根據(jù)指揮人員的要求，配合進(jìn)行夾具俯仰動(dòng)作。在甲板上進(jìn)行第2支葉片吊裝前的準(zhǔn)備。

8)葉輪盤車。啟動(dòng)盤車裝置，利用盤車工裝順時(shí)針(首選葉片朝下轉(zhuǎn)動(dòng))或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪，將輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)到下一支葉片水平安裝的位置上。第1支葉片盤車如圖11所示。

圖11 第1支葉片盤車的圖片F(xiàn)ig. 11 Photo of first blade rotation

9)第2支葉片及第3支葉片的安裝。單支葉片盤車動(dòng)作完成之后，工作人員進(jìn)入輪轂為下一支葉片安裝時(shí)的變槳、螺栓對(duì)孔及螺栓緊固做準(zhǔn)備。每支葉片安裝完后要在葉片側(cè)安裝爬梯。按照上述第1支葉片的安裝步驟安裝第2支葉片及第3支葉片。

3支葉片都安裝完成后，如圖12所示，轉(zhuǎn)動(dòng)葉輪使單根葉片逐個(gè)豎直朝下(或使葉片呈水平狀態(tài))，對(duì)所有葉根螺栓用拉伸器進(jìn)行十字交叉緊固。

圖12 3支葉片都安裝完成后的圖片F(xiàn)ig. 12 Photo of three blades installation finished

10)拆除盤車工裝。3支葉片安裝完成后，操作盤車工裝插入發(fā)電機(jī)鎖定銷，推出盤車工裝鎖定銷，并插入發(fā)電機(jī)鎖定止退銷。緩慢起吊盤車工裝，拆除其與底座的固定銷軸并放回到原處。將盤車工裝放回運(yùn)輸支架并進(jìn)行可靠固定。

11)前片體和軟連接的安裝。

12)拆除盤車集裝箱。拆除盤車集裝箱與機(jī)艙頂部連接底座，將起吊盤車集裝箱放回至甲板。

13)工藝孔封堵。

14)解鎖發(fā)電機(jī)鎖定銷。拆除安裝船與風(fēng)電機(jī)組之間的臨時(shí)動(dòng)力電纜，并放回安裝船。安裝人員離開風(fēng)電機(jī)組時(shí)，需確認(rèn)3支葉片均處于順槳狀態(tài)，且發(fā)電機(jī)鎖定銷已插入。隨后在3支葉片安裝完成后24 h內(nèi)，必須松開發(fā)電機(jī)鎖定銷。

4 結(jié)論

本文結(jié)合安裝于福建省福清興化灣海上風(fēng)電場(chǎng)二期項(xiàng)目中的國(guó)內(nèi)首臺(tái)完全自主開發(fā)的8 MW直驅(qū)式海上風(fēng)電機(jī)組的實(shí)際施工情況，對(duì)大容量海上風(fēng)電機(jī)組的安裝技術(shù)和安裝步驟進(jìn)行了詳細(xì)介紹。隨著今后海上風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量逐步增大，需要更加安全和經(jīng)濟(jì)的施工技術(shù)，以及更加高效的施工效率，期望本文的介紹可為類似工程提供參考。