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  • 2020-03-27 12:03
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济宁设备搬运哪家好这个提问很有意思,也非常专业,我们特别邀请了西门子歌美飒再生能源的风电工程师来为知友们解答,从安装流程、项目背景、风电安装船、海上风电安装船、安装模式、未来发展趋势等多个方面详细剖析,以下是回答原文,期待与大家深入讨论和交流。

标题中两个项目的安装流程分别是什么?上海东海大桥项目是我国第一个海上商用风电项目,为我国海上风电项目的规划、设计、建设及运维提供了经验。《超级工程》中介绍的海上风机安装过程是位于东海大桥二期项目的一台5MW风机样机,采用与一期项目3MW机组相同的整体吊装方式。项目利用了原东海大桥施工时的沈家湾预制基地,将其改造成为风机陆上拼装基地。在陆上将三个叶片与轮毂拼装,将机舱吊装到临时工装塔筒后,考证前要弄清考证的目的,一般企业会要求持特种操作证或电工进网作业许可证、职业资格其中一种证上岗,再将组装好的轮毂叶片安装到机舱上。随后将其转移到半潜驳船的塔筒上,准备海上运输。每艘半潜驳船可以首首相对运输两台风机。风机运到海上指定位置后,利用2400-2600吨的大型浮吊,通过专门研发的软着陆系统将风机与塔筒整体吊装到海上基础上。

“伦敦阵列”(London Array)是世界上最大的商业运行的海上风电场。伦敦阵列项目运用了与东海大桥项目完全不同的分体安装方式。首先用自航自升安装船运输若干套单桩基础和连接件到指定位置完成基础安装,然后用同类的自航自升安装船运输4套塔筒、组装好的机舱-轮毂、12枚叶片到指定位置。首先安装塔筒,然后吊装机舱-轮毂组装体,随后逐枚安装叶片。一台风机安装好后直接驶向下一台机位处准备吊装作业,电缆线路运行注意事项(1)不要长时间过负荷运行或过热,直至安装完船上运输的4套机组。

两个项目基本属于同期,为什么采取了不同的方式?先来介绍一下两个项目的背景。

上海东海大桥项目总装机204.2MW,一期工程装机102MW,安装34台华锐风电SL3000-92,轮毂高度90米;二期工程装机102.2MW,安装27台上海电气W3600M-116(防盐雾)机组和1台华锐风电SL5000-128机组。项目距岸线最近点5公里,最远点11公里,平均水深11米。一期项目于2008年9月正式开工,2010年2月全部机组吊装完成,同年7月全部风机正式并网。二期项目于2013年12月开工,2014年11月全部吊装完成,2015年8月正式并网。

伦敦阵列项目总装机630MW,已接近一座传统电站的规模。安装有177台西门子SWT-3.6-120风机,轮毂高度87米,水深约25米,离岸约20公里。项目于2011年3月开始建设,于2012年10月首批风机并网,2013年7月全部风机正式进入商业运行。

东海大桥二期与伦敦阵列使用了同功率级别的风机,但前者使用整体安装后者使用分体吊装,可见,安装方式并不由风机机型决定。整体吊装与分体吊装虽各有利弊,但决定这两个项目安装方式的应该是多方面的因素,而可利用的特种安装船是根本。

东海大桥项目是我国第一个海上商用项目,当时国内没有任何的专业的风电安装船只,从国外租赁价格高昂且不易排期,所以只能通过现有的常规海洋工程船进行安装作业,如纪录片里提及的“三航风范号”与“四航奋进号”。这是对现状的一种妥协。

风电安装船的发展概况风电安装船的发展大体可以分为三代:

第一代:没有专门为海上风电安装设计的海洋工程船,不得采用锡焊绑接,一般由现有的常规海洋工程船配合安装作业。由驳船运输风机组件到指定位置,然后由浮吊船进行起重作业。

第二代:具有自升功能的驳船或平台,但是不具备自航功能,仍需要拖船牵引。

第三代:具有自航、自升、起重功能的专业化海上风电安装平台。

目前国外专业的海上风电安装公司建造的风电安装船都属于第三代风电安装船,而国内公司在开发海上风电初期建造的风电安装船一般还处于第二代和第三代之间,不过近两年我国风电安装船发展迅速,随着“福船三峡号”、“龙源振华3号”等作业平台的陆续交付,我国风电安装船正式进入第三代。

海上风电安装船的分类与特点海上风电安装船根据其船型、工作模式等大体可以分为浮吊等常规海洋工程船、兼顾风电安装的海洋工程船、非自航非自升作业平台、自升非自航作业平台和自升自航作业平台5大类。

(1) 浮吊等常规海洋工程船

又称浮式起重船。此类船舶是载有起重机的浮动平台,通常可以起吊超重货物。代表船舶有中交三航局“风范号”(https://www.ccshj.com/view.do?id=1142)和中交四航局“奋进号”。

优势:起重能力强。除了在浅水区域需要考虑吃水外,在其他区域不受水深限制。转移速度快,操纵性好,使用费率低,船源充足,方便排期。由于该类船舶设计制造标准齐全,电工培训学校电工证是学习安装电工和维修电工讲解考取的证书,建造能力与经验充足,故障率低。

限制:由于浮吊船的设计用途主要是为了港口货运、水上起重、吊装作业等,其工作模式较为单一。因工作时是浮在水面,此类船舶极其依赖天气与波浪条件,非常不利于控制项目工期,现已较少使用。

安装方法:在风场附近陆地组装风机,为什么变压器的低压绕组在里面,而高压绕组在外面?答:变压器高电压绕组的排列方式,是由多种因素决定的,组装完毕后使用驳船整体运输风机到机位处,整体吊装。通常需要多艘工程船配合。

(2) 兼顾风电安装的海洋工程船

此类船舶在兼顾常规海洋工程作业基础上,对海上风电施工进行了适应性优化设计。如双体船设计以增加稳定性与提升有效起吊高度,在电缆的一侧使用仪器测量故障距离,并利用电缆线路技术资料计算出故障点的位置;(4)路径的测寻,安装360度回转起重机,安装有打桩设备及导向装置等。代表船舶有广东华尔辰海上风电工程公司“华尔辰”号。()

优势:该类船舶在设计时针对风电安装进行了适应性的优化,具备实施多重工程的能力,除了能进行风电安装外,还可以进行风机桩基的打桩作业、风机整体运输和风机散件安装等功能,实现海上风电施工一体化作业。有效提高工效,缩短工期,降低工程成本。

限制:同常规海洋工程船一样,极其依赖天气与波浪条件。

安装方法:只适用于整体吊装模式。

(3) 非自航非自升作业平台

此类船舶为最早的专门为风电安装设计的工程船。代表船舶有“龙源振华1号”。(https://cn.zpmc.com/pro/cont.aspx?id=16)

优势:专门为潮间带风电安装设计,造价相对低廉。

限制:为了保证吊装安全,作业时必须坐底。适用性较窄,只适用于潮间带风电。

安装方式:分体吊装塔筒与叶轮组装体。

(4) 自升非自航作业平台

自升非自航作业平台的出现使风电专用安装船进入了一个新的时代。此类船舶配备了4-8条柱腿,由专用的拖船将其拖曳到现场后,柱腿插入海底支撑固定船身,通过液压升降装置调整船身部分或完全露出水面,形成不受波浪影响的稳定平台。吊机在形成的稳定平台上作业,完成对风机的吊装。甲板的面积决定了一次可以运输的设备数量。代表船舶有“龙源振华2号”。()

优势:甲板宽大,开阔,具有较大装载空间,适用范围广,造价相对低廉。柱腿固定船身形成稳定平台使吊装不受波浪影响。

限制:因为不具备自航能力,需要专用拖船将其拉到制定地点,机动性与操纵性较差,不能及时应对天气的突然变化。

安装方式:一次运输若干套风机部件,分体吊装。

(5) 自升自航作业平台

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