风电机组维保市场前景如何?假设到2020年全国累计装机目标实现2亿千瓦,未来平均每年装机2000万千瓦,则未来五年,风电运维市场的总量将在千亿以上。面对日益显现的运维市场,许多公司正在酝酿或者已经成立独立的运行维护公司,以便能够在风电服务领域占得一席之地。这其中既有风力发电场业主也有主机

首页 > 风电 > 风电运维 > 技术 > 正文

浅谈山地风电大部件维修吊装施工

2017-03-14 17:05 来源:第三届中国风电后市场专题研讨会论文集 作者: 孟瑞艳

风电机组维保市场前景如何?假设到2020 年全国累计装机目标实现2 亿千瓦,未来平均每年装机2000 万千瓦,则未来五年,风电运维市场的总量将在千亿以上。面对日益显现的运维市场,许多公司正在酝酿或者已经成立独立的运行维护公司,以便能够在风电服务领域占得一席之地。这其中既有风力发电场业主也有主机厂还有独立第三方运维公司。

2014 年,中国累计风电装机容量114.6GW,基于国内2010 年之前以两年质保、之后以3——5 年质保为主的趋势,2014 年末应有47GW 风电装机容量已满质保合约,彭博新能源财经发布针对中国风电运行和维护现状及展望研究报告显示:到2020 年有141GW 风机出质保。按每千瓦风机运维成本80——100 元算,2020 年市场规模达141 亿,且每年以十几亿的规模增长,到2022 年,中国年风场运维费用将增长至180 亿。2015 年至2022 年间,中国风场运维费用总计将高达960 亿。风电机组出质保容量提高,对于风电装备更换维修的需求也随之提高。

1 不同机组大部件更换参数

风电机组通常由齿轮箱、发电机、变桨轴承、偏航轴承、机舱、轮毂、叶片等若干大部件构成,大部件的可靠性对于机组性能和安全具有重大影响。

在现行运维模式下,机组发生大部件故障,通常是迅速更换并返厂维修,以最大限度避免电量损失。大部件因体积大、价值高、技术复杂,其故障修复中伴随的吊装、运输等是运维方案的重要组成部分。如何根据大部件的吊装参数及风电场的道路、机位条件选择合适的吊装设备,制订安全、快速、经济的维修吊装施工方案,是风电机组维修首先要解决的问题。某型1.5MW 风电机组机舱重60t,叶轮重43t,高度70m,维修用起重机主要是采用500——600t 级大型移动式起重机,近年来风力发电产业迅速增长,山地2MW 机组逐渐进入了维修期,某型2MW 风电机组机舱重80t,叶轮重78t,高度85m,需要大型的运输、吊装设备,适合复杂地形大坡度设备运输、山地小机位吊装的施工设备资源稀缺,用于大部件维修的吊装设备就更难满足市场需求。

2 山地风电场特点

我国山地丘陵风力资源异常丰富,但山地风电场具有施工难度大,施工条件恶劣、交通不方便,不可预料情况易发生等特点。此外,在山地风电场的施工建设过程中,由于工程经验不足,造成对山区环境破坏相当严重,国家采取一系列措施,例如,出台了《风电场工程建设用地和环境保护管理暂行办法》,努力做到风电开发建设与环境保护协调发展,减少风电场建设对能源系统,生态环境,社会经济以及主要污染区域的影响,全面实施绿色施工。

就道路条件而言,山地丘陵往往没有道路,要开发利用这些地方的风力资源,就必须开辟运输道路,考虑山区各种复杂的因素,受地形的限制,山地风电场的道路一般坡度大,通常在14%以上,局部达到20——30%;转弯半径小,受山地岩壁的限制,要达到一定的转弯半径,必须削掉山体,成本较高;施工平台小,山地风电的机位通常沿山脊设置在地势较高的山顶,机位的施工平台完全是由削掉山顶的土方来实现,施工平台的大小直接影响到土建的施工成本。近年,随着吊装设备的发展,机位的施工平台也越来越小,通常在2000 平方米以下,很多机位只有1200-1500 平方米。由于风电场的道路多为盘山建设的临时道路,为风电场建设而修建,后期缺少维护,在后期风电机组维修的过程中,道路条件会更加恶劣,通常还需要投资维修道路。

3 大部件山地复杂地形运输

风电机组大部件本身属于超长、超重不可分割单元,运输存在一定难度,加之山地复杂地形道路特点:路窄、坡大、弯急,使得山地风电机组运输成为行业难题。塔筒、机舱由于重量、体积较大,普通平板运输车负重爬坡能力不足,通常需要装载车牵引,非常危险,叶片由于长度较长,一般采用专业的叶片运输车。

专为山地风电运输设计的履带式、轮胎轴线车,在缺乏维护的山地非铺装道路承担风电大部件运输就显现出了优势。

4 QLY1560 山地风电机组维修吊装

QLY1560 是针对2.5MW 以下机组吊装开发的一款山地风电专用轮式起重机,投入市场以来,因其对山地风电场道路、施工平台极强的适应性,转场、吊装的高效率,赢得市场的认可。用于风电机组的维修市场, 机舱、齿轮箱及发电机的维修更换,也具有明显的优势。

(1)最大起重量100t,最大起升高度100m,满足2.5MW 以下所有部件的吊装参数。

(2)整车可直行、横行、斜行、八字行、原地回转、摆转,对转弯半径几乎没有要求,爬坡度达到30%。

(3)站位平台小,支腿展开站位空间是13.5mx13.5m,30mX30m 的施工平台就可以实现组装并自板起,达到吊装状态。

(4)机舱更换过程:拆卸叶轮-拆卸机舱-安装新机舱-安装叶轮。

(5)齿轮箱更换过程:拆卸叶轮-拆卸机舱盖-拆卸齿轮箱-安装新齿轮箱-安装机舱盖-安装叶轮。

(6)发电机更换过程:拆卸机舱盖(直驱为拆卸叶轮)-拆卸发电机-安装新发电机-安装机舱盖。以上换下来有故障的大部件,若需要返厂维修,就需要吊装设备直接放置于运输车上或重新吊装至运输车上,由专业的运输车辆完成运输。

5 结语

我国陆上风电发展迅速,尤其是山地风电,维保市场巨大,而山地风电施工难度大的特点,吊装和维修对施工设备的要求较高,选择合适的施工设备,制定可行的吊装、运输、维修方案,是提高效率的关键,也是我们急需解决的问题。

作者:孟瑞艳    郑州新大方重工科技有限公司

参考文献:

[1] 赵大庆,王莹,韩玺山. 风力发电场的主要环境问题[J]. 环境保护科学,2005,31(3):60——70.

[2] 孙永胜,李纲,刘学利,孟瑞艳. 浅谈山地风电机组吊装新设备[J].工程机械与维修,2014(12):101——105.

特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
展开全文
打开北极星学社APP,阅读体验更佳
2
收藏
投稿

打开北极星学社APP查看更多相关报道

今日
本周
本月
新闻排行榜

打开北极星学社APP,阅读体验更佳