真金不怕火炼 三一全地面 SAC12000 起重机再次试金风电舞台

时间:2012-08-28作者:

2012 年 6 月 26 日,安徽省天长市高邮湖风电场,经过 10 个月的紧张施工,一期工程 2 台风机正式运行并网发电。2011 年 3 月,中国风电集团投资 30 亿元,由天长协合风力发电有限公司承建高邮湖风电场。第一期工程安装 24 台 30 万千瓦风力发电机组,单机容量 2 兆瓦,装机总容量达 48 兆瓦。如果满负荷发电,1 小时可发电 4.8 万度。一期项目完成并网发电后,相当于一座 5 万千瓦的小型火力发电厂的发电能力。该风电场工程共分 6 期,全部建成后,每年可向电网提供 8000万千瓦时的绿色电能,有效缓解当地用电紧张现状。

而一期工程中的 24 台风机,全部由亚洲首台千吨级全地面起重机——三一SAC12000 完成。继 2011 年 10 月 31 日张家口蔚县中国华电集团公司 2.0 兆瓦风电吊装现场实现了完美首秀后,  SAC12000卓越的吊装性能, 再一次得到了可靠验证。

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巨型“风车” 国内之最

时间追溯到 2 个月前,在天长市高邮湖边,一台向四周伸出八只爪子的“巨无霸”吊车发出剧烈的轰鸣声,在工程技术人员的指挥下,一个巨大的扇叶正缓缓地被吊起,安装在一个高耸粗壮的圆柱子上,这里正在组装国内最大的“风车”。

中国风电集团天长协合风力发电有限公司电气工程师纪先生介绍,这个巨型“风车”高 80 米,仅扇叶长度就有 52.5 米,每台风机造价约 1200 万元,是国内最大的风机,建成后无论是风机高度、单机容量,还是扇叶长度均堪称国内之最。该工程总投资 30 亿元,为安徽省目前最大的风力发电项目,计划沿湖线建设二十四个风电发电机位,共 48MW 风力发电机组。每年可向安徽省

电网提供约 8000 万千瓦时绿色电能,年节约标准煤 3.7万吨。高邮湖风电场工程共分 6 期,全部建成后,将有百余台风机发电,每小时产生 30 万千瓦的电量,可有效缓解当地用电紧张的现状。

“风车”发电蕴含奥秘 

风力发电机吊装是一项庞大而危险的工程,发电量2兆瓦的风力发电机主要由 6 个部分组成:4 节塔筒,一个发电机组,一个叶轮。起重机首先需要将 4 节塔筒逐一吊至空中进行组装,每节 40 吨到 60 吨不等的塔筒对接后将达到 80 米的高度,随后近 100 吨的发电机组会被固定在塔筒上,最后由起重机把直径 115 米的叶轮安装到位。当整个机组运行时,叶轮在风力的作用下旋转,产

生的机械动能经过发电机的转化最终变成电能。

风力发电看似简单,其中却有无穷奥妙。“风大了不行,风小了也不行!”正常风力达到 3 米 / 秒就可以发电,但如果风力超过 20 米 / 秒(相当于 9 级大风)就可能损坏设备。中国风电集团天长协合风力发电有限公司负责人介绍,为了安装这个大“风车”,他们公司的技术人员经过2年多的精心测量, 最终才决定在这里建立风电场。经过长时间观测,高邮湖附近平均风速为 5.6 米 / 秒,不仅符合风力发电最基本要求,而且风力资源非常丰富。

负重转场 开创先例

目前,风力发电机的吊装多数是由履带式起重机完成。履带式起重机虽然结构简单,起重能力强,但是它对路面的要求却非常高。例如安徽天长的风机工程,高邮湖畔的道路不但狭窄,而且土质松软,履带起重机根本无法进行施工。相对而言,被称作全地面起重机的起重设备同样也有着不俗的起重能力,只不过因为采用了轮式底盘系统,所以能够适应狭窄的道路环境。 那么,设计出拥有超级起重能力的全地面起重机就成为了很多人共同努力的目标。

2010年3月3日,湖南省长沙市,一台全地面起重机——SAC12000横空出世。它全长27米,高3米,宽近5米,采用了18×18的9桥底盘,整车总重量将近200 吨,设计的最大起重量为1200吨,也就是相当于1000辆小轿车,或者20000名成年人的重量。在安徽天长准备吊装风机的正是这台超级起重机,它无疑是人类智慧的又一次结晶。

起重机想要进行吊装必须首先开进工地,从公路到工地距离虽然只有不到1000米,但是位于湖边,临时修建的道路仅宽3米。然而,相比恶劣的路况,重量才是大家要面临的最大难题——这种负重情况下的行驶,在世界上同级别的全地面起重机里还没有过先例。

不足3米宽的路基,背负250吨重量的SAC12000只能以每小时不到20公里的速度行驶。现场的人紧盯着车轮,时刻把行进路线反馈给驾驶员。SAC12000的18个车轮可以同时转向,面对弯道,车长将近30米的起重机却表现的游刃有余。

设计师倾注心血设计的高强度底盘经受住了实践的考验,同时也创下了一项纪录,因为其他世界上同级别的起重机都无法在全负重 250吨的状态下进行转场。

精准对接 圆满完工

在另外一台起重机的配合下,施工人员顺利将8块重达10吨的配重安装完毕。接下来,SAC12000 将马力全开,现场的全体人员也终于将要见证它所拥有的力量。

这时,现场开始下雨,风也逐渐大了起来,这种天气无疑会让后面的吊装更加危险。 7 节吊臂的伸展过程持续考验着 SAC12000 液压和电气系统的稳定性。最终,吊臂伸展到位,起重机完成了它的准备状态。

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吊装的第一步就是把平放的塔筒竖立起来,这个过程需要这一大一小两台起重机共同完成。前两节塔筒的吊装都十分顺利,正在准备安装第三节塔筒的时候,天气仿佛在刻意考验 SAC12000——风有些大了。吊装重物最危险的因素就是风,每升高 1 米,每小时的风速都会增加,这种环境对驾驶员和起重机而言,困难和危险都是不言而喻的。两台三一起重机,一个用力向上提,一个配合它将塔筒的底端慢慢放平,两台起重机默契地让 50 多吨的塔筒逐渐竖了起来,第三节塔筒就这样悬在了地上,施工人员开始拆除底端的吊具,从现在开始,SAC12000 将完全依靠自己的能力完成接下来的任务,看着塔筒越升越高,在场的所有人越来越紧张。

如果说吊起塔筒考验的是起重机的力量,那在空中让两节塔筒对接考验的就是它的微控性能。这种难度不亚于航天器在太空中的对接。早已在第二节塔筒等待的施工人员迅速开始了他们的工作,准备第一时间固定住它。熟练的施工人员将塔筒对接得分毫不差,一百多个螺丝安装的过程比想象中的还要迅速,随着最后一枚螺丝的固定,SAC12000 终于松开了它一直绷紧的“肌肉”,高 20 多米,重达 50 多吨的第三节塔筒成功吊装到位。第三节塔筒成功吊装,但是第四节塔筒需要吊到更高的高空,75 米。在现场,高度越高,风力越大,吊装的难度也就越大, 加上天气的变化无常, 强风如果突然袭来,危险将无处不在。

如同前一节塔筒,一大一小两台起重机也是互相配合,努力将塔筒竖立起来。

第四节塔筒的重量是 40 吨,相对于第三节,虽然轻了 10 吨,但是越轻受风力的影响反而越大,更何况是要吊至近 80 米的高度。施工人员拆掉塔筒下端的吊具,操作手得到讯号,开动起重机。指令在一瞬间经过电传系统到达液压泵,轻推摇柄的动作让硕大的塔筒开始缓慢抬起。SAC12000 谨慎调整着角度,控制着随风摆动的塔筒,看似平静的状态下却是在与强风抗衡,如果不迅速固定两节塔筒,一阵强风很可能就会酿成惨剧。经过紧张而精准的工作,对接终于成功!硕大的螺丝被施工人员迅速固定在两节塔筒上。至此,最后一节安装到位,整个风力发电机塔筒达到了近 90 米的高度,这时乌云也已经散去,晴朗的天空似乎在庆祝着胜利。

天气转晴,SAC12000仿佛如鱼得水,在不到1小时的时间内就顺利的将机舱安装到位。至此,继2011年10月31日张家口蔚县中国华电集团公司 2.0 兆瓦风电吊装现场实现了完美首秀后,SAC12000卓越的吊装性能,再一次得到了可靠验证。

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