提升突破！如何实现100米+超长风电叶片吊装？

2022年9月，电气风电海神平台全新一代半直驱机组EW8.5-230在渤海湾首吊成功，刷新全球最大风轮直径机组的记录，电气风电在大直径风轮机组叶片安装上再上一个台阶。如何将112米的超长叶片安装到风机上呢？

叶片吊装与其他部件有很大不同，要求也更高：

叶片迎风面积大，安装时易受到风载影响。通常叶片的吊装限制风速为8m/s，而风机其它部件，如：机舱和塔筒，吊装限制风速则为10m/s。

(资料图片)

为保证气动外形，叶片表面均为光滑结构，无法设置吊装用的吊耳。目前，国内叶片安装主要采用两种方式：风轮吊装和单叶片吊装。

01 风轮吊装

风轮吊装是风机叶片最常见的一种吊装方式，主要用于陆上风机叶片的吊装。

通过吊车或专用吊具配合完成叶片移动对位，在地面或甲板上将叶片组装到轮毂上。风轮被吊起后，在空中翻身，并与机舱对接。该方法需要较大的地面拼装空间，作业时间较长，受环境约束突出。

随着叶片大型化的发展，叶片安装受到更多限制：

一：需要吊重更大，起升高度更高的起重设备；

二：大型叶片更易受风速影响，需降低作业风速，以保证吊装安全；

三：受窗口期影响明显，尤其是海上风电项目，由于作业窗口期较短，导致起重船的利用率较低，随之影响经济性。

02 单叶片吊装

为达到更高的适应性、经济性和安全性，单叶片吊装逐渐发展起来。

单叶片吊装，对于陆上风场而言，可降低对施工区域的要求，特别是复杂的山地风场，可有效降低对征地的需求，减少植被山体破坏。如：黑龙江华电哈尔滨依兰鸡冠山三期项目，单叶片吊装作业平台占用面积为1000平方米，相较常规风轮吊的3000平方米，节省作业面积约66%，征地等附加成本也随之降低。

单叶片吊装，对于海上风场而言，可降低安装平台门槛，更多安装船可满足吊装要求。安装船资源紧张导致的高昂费用也得以降低。以电气风电海上6MW机组为例，与154米的风轮吊装相比，单叶片吊装可将安装平台面积降低30%以上。

对于作业费用高昂的海上风电项目，时间就是金钱，效率就是生命。经实践验证，相较于风轮吊装，单叶片吊装可显著提高叶片吊装速度，配合以机械揽风，吊装风速从8m/s提高至10m/s，显著拉长作业窗口期，提高工程速度。

单叶片吊装也有多种形式。作为国内最早探索、实施单叶片吊装的风机厂家（电气风电4MW机组是国内最早采用单叶片吊装的机组）目前，电气风电主要采用两种单叶片吊装形式：水平式、全旋转式。

a.水平式单叶片吊装

安装叶片前，轮毂已经装在机舱上。为实现三个叶片的水平安装，该方式必须配合轮毂的转动，以便将轴承安装面与叶片对齐。即需配置盘车装置，动力通过齿轮箱的减速增扭后传递到轮毂，实现整个轮毂的旋转。

水平式叶片吊装受齿轮箱影响，故用在双馈或半直驱机组上综合效益更好。电气风电早期的4MW机组和近期的国华渤中项目海神平台EW8.5-230机组即采用这种水平式单叶片吊装。

b.全旋转式单叶片吊装

全旋转式单叶片吊具，可在抓取叶片后实现较大范围的旋转。（相关链接：打破国际垄断！国内首套全旋转式海上单叶片吊具问世）

这类旋转吊具，集吊具和盘车的功能于一体，结构复杂，设计冗余度高，造价也相对较贵。现场操作吊具的难度也较大，需和吊车紧密配合。但全旋转式单叶片吊装，可省去盘车的操作，也不用风机偏航以配合安装，即：在轮毂静止不动的情况下，即可实现三支叶片的安装，大大降低了对风机的要求，是其他安装方式无法实现的优点。

国内首台8MW海上风机便使用了该吊具（电气风电在2020年完成8MW风机首吊，将中国已吊装风机最大功率记录提升至8MW），可携带叶片在空中旋转250度，无需旋转风机轮毂便可实现叶片多角度安装。

03 这里是小结

对不同的风力发电机组，电气风电工艺团队致力于匹配不同的叶片安装方式，目前已开发出适用于15MW+的叶片安装方案，满足120+米叶片的安装。

电气风电始终坚持“技术领先下的整体解决方案领先”，围绕叶片未来发展趋势，加快推进核心部件技术穿透，力争安全、可靠、节能环保、高效的情况下，为客户提供高可靠、可信赖的整体解决方案。

来源：上海电气风电集团

关键词：