[发明专利]大型风电机组的新型超高塔架结构、安装结构及安装方法

说明书

面对世界范围发展大型风电机组的趋势，传统整体锥形塔筒由于制造、运输的难度已无法继续加高、增大而制约大型风电机组的发展，本发明公开了一种大型风电机组的新型超高塔架结构、安装结构及安装方法：采用分体式管桁架结构设计破解超大型风电机组传统整体锥形塔筒加工困难，结构超高、超重、超大无法运输的难题；现场安装结构采用专用的可拆卸固定在风电机组永久基础和分体式管桁架上的同步顶升机构、顶升支座和加接机构；通过顶升机构与加接机构配合进行连续累积顶升、将风电机组顶升至预定高度、完成超大超高型风电机组的设计和安装，有效解决超大型风电机组采用传统吊装方法难以安装超高、超重塔柱和风叶、主机的难题。

技术领域

本发明涉及一种大型风电机组的新型超高塔架结构、安装结构及安装方法。

背景技术

风电是资源潜力巨大、技术较为成熟的可再生能源，在减排温室气体、应对气候变化的新形势下，越来越受到世界各国的重视，并已在全球大规模开发利用。风电已成为我国继火电、水电之后的第三大电源。

目前中国市场上广泛应用的1.5~2.5MW机组塔筒高90~120米、主机重达140~210吨，现场一般采用650吨的大型起重设备安装，如大型汽车起重机、履带式起重机等。但传统风电设备吊装方案目前仍存在以下难题：

1、机组塔筒高、主机重、风叶长等因素导致现场安装困难,施工周期长；

2、起重机类似的高大臂架均对风载较为敏感，如风电场风力较大时，不得不按照规定停止作业，无法连贯完成吊装作业（一般的机型要求上段塔架与机舱应在同一天安装完成），进而影响了安装的进度和质量；

3、在整个风电场的安装中需要频繁转场、无专用转场设备协助运输的情况下，履带式起重机需要靠本身的履带运行，效率低且履带磨损很快，加之大型履带式起重机本身购置、维护、转场运输的成本很高，导致安装成本提高；

4、无法带载行驶，在风电场安装环境恶劣、安装高度较高、叶轮安装方位要求特殊等情况具有明显的局限性；

5、施工过程涉及较多的吊装与高空作业，一旦出现施工故障，必然造成重大施工安全事故，影响项目施工及建设。

风能的大规模开发能有效降低风电成本，而大规模进行风电开发要求风电机组的大型化来降低投资成本，风电机组单机容量大型化研制技术成为行业发展的主要研究方向。

根据市场的需求，要在2020年前实现5MW风电机组的商业化运行，5MW风电机组塔筒高170~250米、主机重210~360吨以上，传统的吊装方法显然已经无法匹配的行业发展，因此提升和创新大型风电机组安装技术是我国由风电大国走向风电强国的必由之路。

发明内容

本发明的目的一在于提供一种大型风电机组的新型超高塔架结构，利用分体式管桁架结构设计有效解决了大型风电机组传统整体塔筒加工困难，结构超高、超重、超大无法运输的难题，突破超大型风电机组发展的瓶颈。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种大型风电机组的新型超高塔架结构，超高塔架包括锥形塔筒、分体式管桁塔架以及过渡节，所述锥形塔筒和管桁塔架分别设置在过渡节顶面和底面，通过过渡节将锥形塔筒与管桁塔架连接成整体，所述风叶和主机安装在锥形塔筒上。

通过采用上述技术方案，超高塔架上部结构在满足机组风叶长度的部分采用传统整体锥形园筒分节制造、其余部分采用分体式管桁架格构式结构，解决大型风电机组传统整体塔筒加工困难，结构超高、超重、无法运输的难题

本发明进一步设置为：所述过渡节包括固定台和均匀固设于固定台上的连接管，所述管桁塔架包括塔架主管和支撑桁架，每个连接管的下端依次固定连接有相同数量的塔架主管；支撑桁架固设于各塔架主管之间，将各塔架主管固接为一体。