1、1酒泉职业技术学院毕业设计（论文）2011级风能与动力技术专业题目金风15MW风机上平台安装毕业时间二O一四年六月学生姓名指导教师班级风能与动力技术（2）班2013年11月7日2目录金风15MW风机组上平台的安装3摘要3一、绪论3（一）风力发电发展概况3（二）风力发电的背景31能源危机32环境危机43可再生能源开发利用44风能开发利用4（三）风力发电发展现状51世界风电52我国风电5二、15MW永磁直驱上平台安装5（一）上平台总成的安装5（二）顶舱控制柜、发电机开关柜的安装12（三）安装控制器盒14（四）安装灭火器支架14（七）零部件及标准件16（八）材料18（九）工器具18（十）技术要求19
2、3金风15MW风机组上平台的安装摘要风能是一种开发成本较低、清洁、安全、可再生的能源。因此，风能的开发利用越来越受到重视。如何提高风能转化率，获取更多风能，实现风能规模化利用，一直为学者及业界所关注。风能作为一种可再生能源越来越受到世界各国政府的重视。与此同时，对风力发电技术和装备的研究开发也日益成为科技领域和企业界关注的热点课题项目之一。本文对15MW永磁直驱风力发电机的上平台安装进行了一定的总结与概括。关键词15MW永磁直驱风力发电；上平台；金风科技；可再生资源一、绪论（一）风力发电发展概况风能是一种开发成本较低、清洁、安全、可再生的能源。因此，风能的开发利用越来越受到重视。如何提高风能转
3、化率，获取更多风能，实现风能规模化利用，一直为学者及业界所关注。世界上第1台风电机组于1891年在丹麦建成，但由于技术和经济等方面的原因，风力发电一直未能得到广泛应用。我国已成为继欧洲、美国和印度之后风力发电应用的主要市场之一，风能资源丰富，可开发量为1400GW。其中，陆上开发量为600GW；海上开发量为800GW。20世纪70年代中期以后，风能开发利用列入“六五”国家计划。20世纪70年代末到80年代初，自主研制、批量生产了10KW以下的小型风力发电机，解决了居住分散的农牧民和岛屿居民的生产、生活用电。截止到2009年年底，我国风电并网总量累计达到1613GW，累计装机容量为258053M
4、W。（二）风力发电的背景1能源危机能源是人类赖以生存的物质基础。自从工业革命以来，全球的能源消耗飞速增长，推动了工业化的进程，提高了社会发展水平和人类生活质量。全球经济的急剧增长对能源的需求越来越大，能源危机制约了人类进一步发展。自204世纪50年代以后，由于石油危机的爆发，对世界经济造成巨大影响，国际舆论开始关注世界能源危机问题。全球能源危机的主要表现在于，全球能源储量与开采时间有限。综上所述，煤炭、石油、天然气等不可再生化石能源的总量有限，待开发新的可再生能源。2环境危机在能源消耗急剧增长，能源危机凸显的同时，环境危机也出现了。现代社会对能源的巨大需求，导致大量的化石能源被燃烧。燃烧不断产
5、生CO2和其他温室气体，使得原来沉积在地下的碳元素，被大量释放到空气中。地球变暖不是地球本身自然循环的变化，而是人类活动排放的CO2等温室气体效应造成的。其过程与人类大量消耗化石能源资源，尤其是燃烧化石燃料发电大量排放的CO2密切相关。到2015年，世界温室气体的排放量将达到最高，全球变暖带来的影响不仅仅是更多的汗涝灾害，还有海平面的上升。全球气候的变化对农业和生态造成了严重的影响，时刻威胁着人类的生命和财产安全。3可再生能源开发利用电能具有转换和传输方便的优点，已成为现代工业快速发展不可替代的二次能源。为缓解或从根本上消除能源危机带来的环境破坏，绿色电力的生产为世界各国所关注。绿色电力来源于
6、风能、小水电、太阳能、地热、生物质和其他可再生能源。因为它们在生产的过程中不消耗煤、石油、天然气等燃料，所以不会产生对环境有害的排放物。相对于常规火力发电，更有利于环境保护和可持续发展。因此，开发绿色电力意义重大。为了避免发生不可逆转的气候变化后果，全球的温室气体排放必须在2020年前后达到峰值且开始下降，而风电是目前唯一实现这一目标的发电技术。4风能开发利用全球的风能总量约为274106GW，其中可利用的风能总量为274104GW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。根据我国900多个气象站陆地上离地10M高度资料进行估算，全国平均风功率密度为100W/M2，风能资源总储量为3226G
7、W，可开发和利用的陆地上风能储量为600GW，海上可开发和利用的风能储量为800GW，共计约1400GW。50M或更高处可开发利用的风能储量为2000GW。5（三）风力发电发展现状1世界风电不考虑常规电力环境成本，根据目前的风电技术水平，风电成本仍高于常规电力成本，因此许多国家采取了诸如价格、市场配额、税收等各种激励政策，从不同的方面引导和支持风力发电的发展。经过30年的努力，随着市场不断扩大，风电成本大幅度下降，每千瓦时风电成本由20世纪80年代初的20美分下降到2007年的46美分。在风能资源较好的地方，风电价格完全可以和煤电竞争，低于燃气电价。2我国风电2004年年底，全国的风力发电装机
8、容量约为764MW。2005年2月可再生能源法颁布之后，当年风力发电新增装机容量超过60，总容量达到了1260GW。2006年新增装机容量超过100，累计装机容量超过26GW。2007年又新增装机容量33GW，累计装机容量达到59GW，超过丹麦，成为世界第5风电大国。当年装机容量仅次于美国和西班牙，超过德国和印度，成为世界上最主要的风电市场之一。风电累计装机容量从2003年年末的567MW增加到了2008年年末的1221GW，增加了205倍。2008年新增装机容量超过印度，成为亚洲第一、世界第四、风电装机容量超千万千瓦的风电大国。2009年新增装机容量1385GW，累计装机容量为26GW，总装
9、机容量跃居世界第2位。二、15MW永磁直驱上平台安装（一）上平台总成的安装1清理用消洗剂和大布将上平台总成的各零部件清理干净，将上平台焊合螺纹孔中的黄油清理干净；2粘贴减振垫用万能胶将减振垫330粘贴在上平台骨架焊合上，见下图。6图13安装U形护边将U形护边安装在上平板焊合的边沿上，直角弯处的护边要在F形护边带有卡簧的一侧剪个开口。用橡皮锤轻轻敲击，安装牢固，见下图。图24安装上平板焊合用6个M1011088内六角沉头螺钉、6个10垫圈和6个M10锁紧螺母将上平板焊合安装在上平板骨架焊合上，螺栓的力矩紧固值为T30NM。见下图。7图35安装各支腿焊合用两个上平台支撑焊合支架工装将安装好上平台焊
10、合的上平台骨架焊合支撑起来，上平台支撑焊合支架工装摆放要平稳，同时必须要避开支腿焊合的连接位置。先用8个M107088螺栓、16个10垫圈和8个M10锁紧螺母将4个上平台骨架连接板1、1个右后支腿焊合和1个顶舱控制柜支架焊合分别与上平板骨架焊合安装到一起，螺栓的紧固力矩值为T30NM。连接后将靠近后支腿焊合部位的上平台支撑焊合支架工装去除，上平台后端靠右后支腿焊合和顶舱控制柜支架焊合支撑。再用8个M107088螺栓、16个10垫圈和8个M10锁紧螺母将4个上平台骨架连接板1、1个右后支腿焊合和1个顶舱控制柜支架焊合分别与上平板骨架连接板1将1个左前支腿焊合、1个右前支腿焊合分别与上平台骨架焊合
11、安装到一起，螺栓的紧固力矩值为T30NM。将连好的上平台骨架焊合与上平台骨架校正组焊件固定在一起，见下图。8图4图56安装上平台骨架连接板2用2个M107088螺栓、2个M103088螺栓、8个10垫圈和4个M10锁紧螺母将1个上平台骨架连接板2分别与顶舱控制柜支架焊合的侧面和左前支腿焊合的侧面安装到一起，紧固螺栓，螺栓的紧固力矩值为T30NM。注意上平台骨架连接板2的连个连接面的折弯角度不同。见下图。9图67安装L形托板和左、右托板用16个M107088螺栓、32个10垫圈和16个M10锁紧螺母将4个L形托板、2个左托板和2右托板安装在上平台骨架焊合上，螺栓的紧固力矩值为T30NM。见下图。
12、图78安装动力电缆架1、2用8个电缆架压板1和16个M81588内六角沉头螺钉将2个动力电缆架1和2个动力电缆架2分别安装在上平板骨架焊合的相应位置上，螺栓的螺纹部分涂螺纹锁固胶，每个螺栓耗量约03G。紧固螺钉，螺钉的紧固力矩值为T15NM。见下图。10图8图99安装电缆架1、2、4用4个电缆架压板2和4个M81588内六角沉头螺钉将1个电缆架2和1个电缆架4安装在上平板骨架焊合的相应位置上，螺钉的螺纹部分涂螺纹锁固胶，每个螺栓耗量约03G。紧固螺钉，螺钉的紧固力矩值为T15NM。电缆架4的开口方向朝上。用3个电缆架压板2和3个M81588内六角沉头螺钉将电缆架1安装在上平板骨架焊合的相应位置
13、上，螺钉的螺纹部分涂螺纹锁固胶，每个螺栓耗量约03G。螺钉的紧固力矩值为T15NM。电缆架1的开口方向朝外。见下图。11图1010安装电缆架3用2个电缆架压板2和2个M81588内六角沉头螺钉将1个电缆架3安装在上平板骨架焊合的相应位置上，螺钉的螺纹部分涂螺纹锁固胶，每个螺栓耗量约03G。紧固螺钉，螺钉的紧固力矩值为T15NM。见下图。图1111安装梯子上支板用14个M107088螺栓、8个10垫圈和4个M10锁紧螺母分别将梯子左上支板和梯子右上支板安装到上平台骨架焊合上，紧固螺栓，螺栓的紧固力矩值为T30NM。见下图。12图1212安装扶手焊合用2个M1011088螺栓、2个M103088螺
14、栓、8个10垫圈和4个M10锁紧螺母分别将2个扶手焊合背靠背的安装在上平板焊合上。螺栓紧固，螺栓的紧固力矩值为T30NM。见下图。图13（二）顶舱控制柜、发电机开关柜的安装1安装顶舱控制柜用1根1T3M的吊带将顶舱控制柜吊起，贴靠在上平台顶舱控制柜支架位置。用4个M103088内六角圆柱头螺钉（螺钉的内六角圆柱头位于顶舱制柜内部）、8个10垫圈和4个M10锁紧螺母将顶舱控制柜固定到上平台总成上，螺13钉的紧固力矩值为T30NM。顶舱控制柜安装完成后，两扇门下端平齐，开启自如，无卡滞现象，见下图。图142安装发电机开关柜用万能胶将28M减振垫330粘贴在上平板焊合的相应位置上，见下图。8个M10
15、3088螺栓、16个10垫圈和8个M10锁紧螺母将2个发电机开关柜固定到上平板焊合上，螺栓的紧固力矩值为T30NM。发电机开关柜接线端朝前。见下图。图1514图16（三）安装控制器盒用2个M82588螺栓、4个8垫圈和2个锁紧螺母M8将灭火器支架安装在上顶舱控制柜支架焊合上，螺栓的紧固力矩值为T15NM。（四）安装灭火器支架查看项目配置，对于要求安装灭火器的项目安装灭火器支架。用2个M106088螺栓、4个10垫圈和2个锁紧螺母M10将灭火器支架安装在右后支腿焊合上，螺栓的紧固力矩值为T30NM。（五）安装上平台总成安装上平台总成。用1根1T3M的吊带将上平台总成吊起，放置在底座相应的安装位置
16、。用4个M126588螺栓和4个12垫圈将上平台总成固定在底座上，螺栓的螺纹部分涂螺纹锁固胶，每个螺栓耗量约05G。螺栓的紧固力矩值为T70NM。将多余的导电膏清理干净。将上平台盖板盖在上平台上。见下图。15图17（六）安装液压站电缆架1步骤用1个M82588螺栓、2个8垫圈和1个锁紧螺母M8将固定角钢固定在前踏板上，螺栓的紧固力矩值为T15NM。将液压站电缆架1用1个M81588内六角沉头螺钉和1个电缆架压板2安装在固定角钢上，螺钉的螺纹部分涂螺纹锁固胶，螺栓的紧固力矩值为T15NM。见下图。图182步骤16将液压站电缆架2用1个M81588内六角沉头螺钉和1个电缆架压板3安装在顶舱控制柜支
17、架焊合的相应位置上,螺钉的螺纹部分涂螺纹锁固胶，螺栓的紧固力矩值为T15NM，见上图。3步骤用1个电缆架压板2、1个电缆架压板3和2个M81588内六角沉头螺钉，以及电缆架连接板将液压站电缆架1与液压站电缆架2连接牢固，螺钉的螺纹部分涂螺纹锁固胶，螺钉的紧固力矩值为T15NM。见下图。图19（七）零部件及标准件上平台总成（203KG）1套上平板骨架焊合1件动力电缆架12件动力电缆架22件电缆架11件电缆架21件电缆架31件电缆架41件左托板2件右托板2件梯子左上支板1件17梯子右上支板1件上平板焊合1件上平台盖板1件电缆架压板18件电缆架压板29件上平台骨架连接板18件上平台骨架连接板21件左
18、前支腿焊合1件右前支腿焊合1件右后支腿焊合1件顶舱控制柜支架焊合1件L形托板4件扶手焊合2件减振垫33065MU形护边48M螺栓M10708838个锁紧螺母M10850个垫圈10200HV94个内六角沉头螺钉M1011088螺栓M10110882个螺栓M1030884个内六角沉头螺钉M81588内六角沉头螺钉M810883个螺栓M1265884个垫圈12200HV4个减振垫33028M减振垫32012M顶舱控制柜1个发电机开关柜2个螺栓M1030888个18内六角圆柱头螺钉M1030884个垫圈10200HV24个锁紧螺母M10812个液压站电缆架21个液压站电缆架11个固定角钢1个电缆架连接
19、板1个电缆架压板32个电缆架压板22个螺栓M8258811个锁紧螺母M8811个垫圈28200HV22个内六角沉头螺钉M815884个控制器盒1个按照项目配置选配安装灭火器支架1个螺栓M1060882个垫圈10200HV4个锁紧螺母M102个（八）材料清洗剂300ML大布1匹千叶片100MM16MM1片万能胶200G螺纹锁固胶（乐泰243或可赛新1243）16G油漆刷（1）1把（九）工器具1工装设备吊带1T3M1根19行车1架上平台支撑焊合支架2套上平台骨架校正组焊件1套2工具套筒13MM、16MM、18MM各1个呆梅扳手13MM、16MM、18MM各1把棘轮扳手250MM1把扭力扳手50NM
20、1把扭力扳手100NM1把内六角扳手5MM、6MM、8MM各1把美工刀1把电缆盘1盘角向磨光机1台加长杆250MM1个橡皮锤1把大剪刀1把3量具卷尺5M1把（十）技术要求U型护边安装牢固美观。平台安装完后平整无翘M8螺栓的紧固力矩值T15NM；M10螺栓的紧固力矩值T30NM；M12螺栓的紧固力矩值T70NM；要求支板的内壁距离为L432MM434MM；根据项目配置选择顶舱控制柜型号；根据项目配置选择安装灭火器支架。20总结本文对15MW风力发电机组上平台的整个安装过程做了详细的分析与整理。希望在今后接触风电这一行业的学弟学妹们，通过本文对15MW风力发电机组上平台的整个安装过程有一个全面的了
21、解。参考文献1张俊妍，李玉军，张振伟风力发电场建设北京天津大学出版社201212任清晨风力发电机组安装运行维护机械工业出版社201043张新房风力发电技术的发展及若干问题现代电力，2003，4陈云程风力机设计与应用北京机械工业出版社200535施鹏飞国内外风电持续迅猛发展中外能源，2009121致谢信在大学即将毕业之际，很荣幸能遇到治学严谨、博闻强识的指导教师。本次毕业设计历时一个多月，从选题、开题报告、软件设计到完成说明书，其间每一过程都得到任老师的悉心指导。每次见面老师都会了解我们的设计情况，力求让我在正确的方向上学到最多的知识，高效、高质量的完成毕业设计。每次对于我的疑问，老师总是不耐其烦的解答，并对相关知识点进行扩展，让我的知识面得到了极大的丰富。同时，还要感谢所有给过我帮助的老师和同学，没有你们的帮助，我不会这么顺利的完成设计，是你们在我遇到困难的时候无私、热心的帮助我，给我提供了强大的支持。同样，也要感谢学校，感谢图书馆，感谢你们提供的丰富的参考资料，正是借助这些资料我才能准确、顺利的完成毕业设计。最后，再一次的对所有帮助我的人表示感谢，谢谢你们的支持与帮助
