风力发电机组-塔架

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风能发电系统 风力发电机组塔架和基础设计要求

风能发电系统 风力发电机组塔架和基础设计要求

风能发电系统风力发电机组塔架和基础设计要求1. 引言风能发电是一种可再生能源,具有广泛的应用前景。

在风能发电系统中,风力发电机组塔架和基础承担着支撑和稳定发电机组的重要作用。

本文将介绍风力发电机组塔架和基础的设计要求。

2. 风力发电机组塔架设计要求2.1 结构设计要求风力发电机组塔架的设计要求如下:•具有足够的刚度和强度,以抵御风力对塔架的作用力。

•考虑到风力发电机组的重量和动态载荷,进行合理的载荷分析和安全系数设计。

•采用可靠的连接设计,确保塔身的整体稳定。

•良好的耐腐蚀性能,以适应恶劣的天气条件。

2.2 材料选择要求风力发电机组塔架的材料选择要求如下:•选用高强度和耐腐蚀的材料,如碳钢或钢铁合金。

•材料的强度和韧性要满足设计要求。

•考虑材料的可持续性和环境友好性。

2.3 稳定性要求风力发电机组塔架的稳定性要求如下:•考虑到大风和地震等外力的作用,进行稳定性分析和设计。

•采用适当的支撑结构和抗倾覆设计,以保证塔架的稳定。

•考虑土质条件和地基承载力,进行合理的基础设计。

3. 风力发电机组基础设计要求3.1 地基选择要求风力发电机组基础的地基选择要求如下:•选用稳定的土壤或岩石地基。

•考虑地基承载力和沉降性能,进行地基勘探和地质调查。

•根据地基条件,选择适当的基础结构。

3.2 基础设计要求风力发电机组基础的设计要求如下:•确定合适的基础类型,如混凝土基础、钢筋混凝土基础等。

•考虑基础的稳定性、强度和刚度,以确保风力发电机组的安全运行。

•进行合理的地震和风载荷分析,确保基础的稳定性。

•考虑基础的耐久性和耐腐蚀性能,以延长基础的使用寿命。

4. 结论风力发电机组塔架和基础是风能发电系统中重要的组成部分。

塔架需要具备足够的刚度和强度,并考虑到动态载荷和耐腐蚀性能。

基础的选择和设计需要考虑地基承载力、地震和风载荷等因素。

在设计和施工过程中,应遵循相关的规范和标准,确保风力发电机组的安全运行和可靠性。

以上是风力发电机组塔架和基础设计的要求,希望能对相关领域的工程师和研究人员提供一定的参考和指导。

风力发电机组的塔架

风力发电机组的塔架

风力发电机组的塔架近年来,风力发电的市场越来越受到人们的关注和青睐。

与传统的火力发电相比,风力发电对环境的污染更少,成本更低。

而风力发电机组的塔架,则是整个风力发电系统的一个非常重要的组成部分。

本文将会深入探讨风力发电机组的塔架。

一、塔架的类型在风力发电系统中,塔架主要有以下几种类型。

1. 个人消费型风力发电机组的塔架这种类型的塔架适用于家庭个人使用的小型风力发电机组。

由于其装置简单,主要为支承塔架与风轮塔轴连接,所以价格较为便宜。

不过,个人消费型风力发电机组的塔架能量产出很小,适用于满足家庭的基本用电需求。

2. 工业风电场的塔架工业化规模的风电场的塔架要求更为严格,也更复杂。

常用的工业风电场塔架为桩式塔架和筒式塔架。

相较于个人消费型风力发电机组的塔架,工业风电场的塔架所拥有的能量产出更大,能够满足工业用电的需求。

3. 海上风电场的塔架由于海上风场的塔架需要经受更为严峻的海上环境,海上风场塔架的结构设计也会更为严格和复杂。

海上风场塔架通常采用基础部分伸入海底的结构,具有更高的稳定性和耐腐蚀性。

二、工业风电场塔架的构造工业风电场的塔架通常由以下几个部分组成。

1. 塔架基础塔架基础是塔架的重要组成部分。

塔架基础分类有吊装式基础、钢筋混凝土基础、带底板基础等。

作为风力发电机组整个系统的根基,基础的选用要严格按照风力资源的适应性、地形条件、土壤条件等多方面进行考虑。

2. 塔身外壳塔身外壳主要是为风机机组和内部组件提供一个承载和保护的空间。

塔架的外壳设计必须具备的特点有良好的密封性和强度。

在安装过程中还需注意避免塔身的变形,否则会对风机机组的工作产生不良影响。

3. 上座组件上座组件是风机机组的重要组成部分,负责安放风机机组、转向机、变速机以及发电机等关键部件。

上座组件的结构设计要尽可能减小风的阻力,使风能以最佳的效率传递到风机机组中。

三、海上风电场塔架的特点海上风电场塔架相较于普通工业化风电场塔架有以下特点。

风力发电机组系统学习之塔架

风力发电机组系统学习之塔架
工具:激光测平仪或塞尺 上法兰平面度最大允许误差:1.5mm ,且为内倾, 严禁外倾
2.实物检查(塔筒厂家处理) 法兰面喷锌,法兰孔喷漆避雷螺柱喷锌
土建完后的检查项目: 1.基础的水平度:
最大允许误差:2.5mm 法兰面上不允许有高点(打磨掉) 工具:水准仪、塔尺 2.接地电阻允许最大值:4欧
基础环平面度检查
抗拉强度: 当钢材屈服到一定程度后,由于内部晶粒重新排 列,其抵抗变形能力又重新提高,此时变形虽然 发展很快,但却只能随着应力的提高而提高,直 至应力达最大值。此后,钢材抵抗变形的能力明 显降低,并在最薄弱处发生较大的塑性变形,此 处试件截面迅速缩小,出现颈缩现象,直至断裂 破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值(b点对应值) 称为强度极限或抗拉强度。
单位:kn/mm2(单位面积承受的公斤力)
塔架法兰连接螺栓(70m)
基础与塔架连 接螺栓
下部与中部塔 架连接螺栓
名称 螺栓 螺母 垫圈 螺栓 螺母 垫圈
中部与上部塔 架连接螺栓
螺栓 螺母 垫圈
上部塔架与机 舱连接螺栓
螺栓 螺母 垫圈
规格 M39×285
M36 37 M36×260 M36 37 M36×230
垂直度⊥: 当理论正确角度相对于基准面为90时,称为垂直度公差; 公差带:当以平面为基准时,若被测要素为平面,则其垂直度 公差带是距离为垂直度公差值,垂直于基准平面的两平行平面 之间的区域.垂直度量测用量角器或垂直度量测仪。
直线度误差: 直线上各点跳动或偏离此直线的程度。 主要是测量圆柱体和圆锥体的素线直线度误差(见形位公差)、机 床和其他机器的导轨面以及工件直线导向面的直线度误差等。 常用的测量方法有直尺法、准直法、重力法和直线法等。 理想的移动路径为直线,任何在直线水平方向的偏移量称为水 平直线度,垂直方向则称为垂直直线度。

风力发电机组的塔架结构与材料选择

风力发电机组的塔架结构与材料选择

风力发电机组的塔架结构与材料选择随着全球对可再生能源的需求不断增长,风力发电作为一种环保且可持续发展的能源形式得到了广泛应用。

风力发电机组作为风能转化为电能的核心装置,其塔架结构及材料选择是确保风力发电机组安全稳定运行的关键因素之一。

本文将就风力发电机组塔架结构的设计原则以及材料选择进行探讨。

风力发电机组塔架的设计要考虑到多个因素,包括塔架结构的稳定性、制造成本、可维护性以及环境适应能力。

首先,塔架的稳定性是设计的首要考虑因素。

由于风力发电机组需要面对高风速和恶劣天气条件,塔架的设计必须能够承受风力的作用力。

合理的塔架结构设计能够有效减少风力对于机组的影响,保证机组的稳定运行。

其次,制造成本是设计的另一重要因素。

塔架的制造成本应该尽可能低廉,以提高风力发电项目的经济性。

此外,塔架的可维护性也需要被充分考虑,包括易于维修和更新塔架组件,以降低维护费用和延长设备的使用寿命。

最后,塔架应该具备良好的环境适应能力,能够适应不同地理和气候条件下的使用环境。

塔架的主要结构形式包括悬吊式塔架和支承式塔架。

悬吊式塔架将塔身悬挂在机组上方,通过索具连接,使得塔身与地面无直接接触。

悬吊式塔架结构简单、制造成本相对较低,且易于维护。

然而,悬吊式塔架在强风条件下存在共振问题,且需要更强的基础支撑。

支承式塔架则通过底座支撑机组,塔身直接连接至地面。

支承式塔架结构稳定,适应性强,具有较好的抗风性能。

但支承式塔架相对更复杂,制造成本较高,且施工难度较大。

对于风力发电机组塔架的材料选择,主要考虑因素包括强度要求、耐腐蚀性、可加工性和成本等。

目前常用的塔架材料主要有钢材、混凝土和复合材料。

钢材具有较高的强度、较好的可加工性和较低的成本,广泛应用于风电场。

同时,钢材材料也具备良好的耐腐蚀性能,可在各种环境下使用。

混凝土作为一种廉价且易于加工的材料,其承受力较大,在塔架结构设计中也常被采用。

然而,混凝土塔架有一定的制造和维护难度,需特别注意避免混凝土缺陷和裂缝的产生。

风电机组 塔架 标准

风电机组 塔架 标准

风电机组塔架标准
风电机组塔架的标准包括以下方面:
1.结构强度和稳定性:塔架和基础的设计应满足正常和极端I况下的结构强度和稳定性要求,保证其能够承受风力产生的荷载和外部环境的影响。

2.抗风能力:塔架和基础的设计应考虑风能发电机组的空气动力学特性和风力作用特点,确保在风速变化和风载变化过程中保持良好的抗风能力。

3.尺寸和重量限制:塔架和基础的设计应尽量满足尺寸和重量限制,以降低成本和施I难度,同时考虑给风力发电机组提供足够的稳定支撑。

4.耐久性和寿命:塔架和基础应具有较长的使用寿命,能够在多年的风力发电运行中保持结构的稳定性和强度。

5.施工和维护便利性:塔架和基础设计应充分考虑施工和维护的便利性,方便设备的安装和日常维护。

此外,塔架结构设计还必须符合相关国家标准和行业规范,包括塔架结构应满足结构稳定性、载荷能力、相关参数符合标准等要求。

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陆上风力发电机机组用塔架结构综述

陆上风力发电机机组用塔架结构综述
风力 发 电机主 要 由风 轮、 机舱 、 架 、 础 四部 分组 成 。其 塔 基 次世界大战后 , 飞机螺旋桨技 术和近代气 体动力学 理论 为 塔 风 它 风力机叶片设计奠 定 了基础 。二 战前后 欧美 国家相 继建 造 了一 中 , 架 是 支 撑 机 舱 、 力 及 零 部 件 的 结 构 , 的 重 量 占 了 整 个 风 机总重的 12左 右 , / 其成本 占整个 风机制 造 的 1 %左右 ; 将 5 它 批 大型风力发 电机 。到 了 15 97年 , 时 出现 的风力 机 已初具 现 这
生 能源 的 开 发 和 利 用 , 能 作 为 一 种 取 之 不 尽 、 之 不 竭 的 绿 色 落后 于国际先进 水平 , 风 用 提高 我 国风 电机组 的设计 和研 究水 平 , 实 可 再 生 能 源 , 在 转 化 为 电 的过 程 中 , 有 不 消 耗 燃 料 、 污 染 环 现 “ 且 具 不 国产 化 ” 对 于 我 国 风 电 事业 的长 期 发 展 是 非 常 重要 的 。 ,

代风力机雏形 , 风力机 由 1 个发 电机 和 3个旋转 叶片组成 。
风力机与地面连接 , 风轮提供 必要 的工作 高度 , 为 然后 将 风力 机
2 O世纪 8 0年代 以来 , 世界上逐渐开发 出了 10k 2 0k , 各部件受到 的载荷 传 至地面 。塔架 的设 计水平 及性 能将 直接 影 0 W,0 W 因 可 2MW,. W,. 和 72MW 等各种 级别 的风力发 电机组。 响风 机 整 机 的性 能 , 此 , 以说 塔 架 是 整 个 风 机 机 组 安 全 运 行 25M 62MW . 而 目前 , 世界上最大 的“ 超级风力发 电机” 单机功率为 7 3M J 的保 障 。 . W 。

风力发电机组装配与调试任务12.3 塔架的检测、安装与验收

风力发电机组装配与调试任务12.3 塔架的检测、安装与验收
(2) 用V型枕木垫在塔架法兰处,使塔架水平放置,下表 面离地≥150mm。
(3) 塔架防腐层不应有损伤,如有损伤,应使用与筒体同 色号聚氨酯漆进行修补。
(4) 检查塔筒是否有变形,在法兰45°和135°处测量两 个方向的直径,Dmax-Dmin≤3mm。
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开发新型能源,主导低碳经济
12.3 塔架的检测、安装与验收
❖ 钢材、连接材料和涂装材料的质量证明书或试验报告; ❖ 焊接工艺评定报告,包括无损检测报告; ❖ 表面处理报告,对锌层和漆层的检测结果报告; ❖ 试组装报告; ❖ 塔架发运和包装清单。
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开发新型能源,主导低碳经济
12.3 塔架的检测、安装与验收
2) 评定和复检规则 单件生产的塔架应逐个验收,批量生产的塔架按
液压塔架由3节不同直径的钢管组成,并配套有 底座、油缸、液压站,钢管两端焊接有连接法兰, 用于彼此连接,底座则固定塔架在基座上。
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开发新型能源,主导低碳经济
12.3 塔架的检测、安装与验收
2) 3kW液压管状独立塔架的参数
总高度 节数 上节参数
中节参数
下节参数
高度(m) 直径(mm) 壁厚(mm) 高度(m) 直径(mm) 壁厚(mm) 高度(m) 直径(mm) 壁厚(mm)
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12m 3节 4 325 6 4 480 8 2.4 630 8
开发新型能源,主导低碳经济
12.3 塔架的检测、安装与验收
底座参数
高度(m)
0.6
示意图
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开发新型能源,主导低碳经济
12.3 塔架的检测、安装与验收
重量(kg) 上法兰(连接发电机)
下法兰(固定在基座上)
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C1(mm) C2(mm) C3(mm) T1(mm)

风力发电机组的塔架与基础

风力发电机组的塔架与基础

风力发电机组的塔架与基础第一节塔架塔架和基础是风力发电机组的主要承载部件。

其重要性随着风力发电机组的容量增加,高度增加,愈来愈明显。

在风力发电机组中塔架的重量占风力发电机组总重的1/2左右,其成本占风力发电机组制造成本的50% 左右,由此可见塔架在风力发电机组设计与制造中的重要性。

由于近年来风力发电机组容量已达到2~3MW,风轮直径达80~100m,塔架高度达100m。

在德国,风力发电机组塔架设计必须经过建筑部门的批准和安全证明。

一、塔架的结构与类型塔架主要分为桁架型和圆筒型。

桁架型塔架如图10-1示。

桁架型塔架在早期风力发电机组中大量使用,其主要优点为制造简单、成本低、运输方便,但其主要缺点为不美观,通向塔顶的上下梯子不好安排,上下时安全性差。

圆筒型塔架如图10-2 示。

在当前风力发电机组中大量采用,其优点是美观大方,上下塔架安全可靠。

以结构材料可分为钢结构塔架和钢筋混凝土塔架。

钢筋混凝土塔架在早期风力发电机组中大量被应用,如我国福建平潭55kW风力发电机组(1980年)、丹麦Tvid2MW风力发电机组(1980年),后来由于风力发电机组大批量生产,从批量生产的需要而被钢结构塔架所取代。

近年随着风力发电机组容量的增加,塔架的体积增大,使得塔架运输出现困难,又有以钢筋混凝土塔架取代钢结构塔架的苗头。

二、塔架的设计与计算塔架的主要功能是支承风力发电机的机械部件,发电系统(重力负载),承受风轮的作用力和风作用在塔架上的力(弯矩、推力及对塔架的扭力),塔架还必须具有足够的疲劳强度,能承受风轮引起的振动载荷,包括起动和停机的周期性影响、突风变化、塔影效应等。

塔架的刚度要适度,其自振频率(弯曲及扭转)要避开运行频率(风轮旋转频率的3倍)的整数倍。

塔架自振频率高于运行频率的塔称之为刚塔,低于运行频率的塔称之为柔塔。

1. 塔架静强度的载荷条件1)横吹:风速为65m/s(2s 平均)风轮不转动,叶片顺桨,风向是横向吹在机舱上。

风力发电机组机舱底盘、塔架与基础介绍

风力发电机组机舱底盘、塔架与基础介绍

风力发电机组机舱底盘、塔架与基础介绍1、机舱底盘机舱底盘是风力发电机组的底座,风力发电机组的主要系统和部件都安装在它上面。

因此,要求机舱底盘有足够的机械强度和刚度,并且重量轻,有足够的抗振性能。

机舱底盘常采用铸造或焊接结构。

随着机组容量和体积的增大,为了改善其加工性能,机舱底盘多设计成分体结构拼接而成。

2、塔架塔架可支撑机舱和风轮到一定的高度,以便更好地吸收风能。

随着机组容量的增加,塔架高度和重量也相应增加。

随着机组容量和塔架高度的增加,塔架重量占机组重量的比例越来越大。

塔架按照结构材料可分为钢结构塔架和钢筋混凝土塔架。

(1)钢筋混凝土塔架在早期风力发电机组中,大量采用钢筋混凝土塔架,后来由于风力发电机组批量化生产,从批量生产的需要而被钢结构塔架所取代。

近年来随着风力发电机组容量的增加,塔架的直径增大,使得塔架运输出现困难,又有以钢筋混凝土塔架取代钢结构塔架的苗头。

(2)钢结构塔架按结构类型可分为桁架式和锥筒式两种。

①桁架式塔架在早期风力发电机组中大量使用,其主要优点是制造简单、成本低、运输方便,但其主要缺点是不美观、安全性差、不便于维护等。

②锥筒式塔架在当前风力发电机组中大量应用,其优点是美观大方,登塔时安全可靠,控制器等设备可直接安装在塔架内。

塔架内设置有直梯和平台,以便于登塔。

随着机组容量的增大和塔架的增高,塔架内常安装有登塔助力装置或电梯,以便于登塔。

3、基础根据风电场建设场地不同,可分为陆地风力发电机组和海上风力发电机组的基础。

(1)陆地风力发电机组的基础按照地质条件件可分为块状基础和桩基础。

当天然地基的承载力足够时,多采用块状基础。

块状基础结构简单、造价低、工期短。

当地基浅层土质软弱时,使用桩基础,在土壤中打入20~30m的钢筋混凝土桩或钢桩,再在上面浇注混凝土平台。

基础由钢筋混凝土组成,通过预埋地脚螺栓或基础环与塔架连接。

使用地脚螺栓结构的基础时,地脚螺栓需要预埋在基础内。

由于对地脚螺栓安装位置度的要求较高,地脚螺栓需要使用模板安装。

风电场风力发电机组塔架基础设计研究

风电场风力发电机组塔架基础设计研究

风电场风力发电机组塔架基础设计研究一、引言风电场是目前常见的一种可再生能源发电方式,其基本原理是利用风力将风能转化为电能。

在风电场中,风力发电机组的塔架基础设计对于确保风力发电机组的稳定性和可靠性具有重要的意义。

塔架基础设计的合理性和稳定性直接影响到风力发电机组的安全运行和发电效率。

二、塔架基础设计的要求风力发电机组塔架基础设计需要满足以下几个基本要求:1.承重能力:塔架基础需要能够承受风力发电机组的自重以及各种外力作用,如风力、震动等。

因此,塔架基础的设计需要具有足够的强度和刚度,以确保风力发电机组的稳定运行。

2.抗风能力:风力发电机组是通过风力来转动叶片产生电能的,因此需要有良好的抗风能力。

塔架基础的设计需要考虑到不同风力下的荷载作用,通过合理的结构设计和选材,确保塔架基础能够抵御大风的力量。

3.耐久性:风力发电机组是长期运行的设备,塔架基础需要具有足够的耐久性,能够经受住长期的风雨侵蚀。

因此,在塔架基础的设计中,需要选用适合的材料,并且进行必要的防腐处理,以延长塔架基础的寿命。

4.基坑开挖与处理:塔架基础的设计还需要考虑基坑的开挖和处理,确保基坑的结构稳定,并且满足施工和操作的要求。

三、风电场风力发电机组塔架基础设计方法1.地质勘探和地基处理在塔架基础的设计前,需要进行地质勘探,了解地下的土质和岩性。

根据地质勘探结果选用合适的基坑方法,如开挖基坑、打桩等。

地基的处理可以采用加固方法,如加设钢筋混凝土桩、处理软弱土层等,提升基坑的承载能力和稳定性。

2.塔架基础设计塔架基础的设计需要结合地质勘探结果和机组的技术要求。

在设计时,需要考虑以下几个方面:(1)基础类型选择:根据地质情况和机组的要求,选择合适的基础类型,如桩基、浅基础等。

(2)强度和稳定性计算:根据风力发电机组的重量和设计风力荷载,计算出塔架基础的强度和稳定性。

可以采用常规的结构设计计算方法,如承载力设计方法、确客方法等。

(3)材料选择:根据塔架基础的强度和耐久性要求,选择适当的材料,如高强度混凝土、钢材等。

混凝土塔筒段和塔架

混凝土塔筒段和塔架

混凝土塔筒段和塔架混凝土塔筒段和塔架是风力发电机组中的重要组成部分。

它们承担着支撑风机转子和叶片的重任,保证风力发电机组的稳定运行。

本文将从混凝土塔筒段和塔架的功能、结构设计、施工工艺以及维护保养等方面进行详细介绍。

一、混凝土塔筒段的功能混凝土塔筒段是风力发电机组塔架中的一部分,主要用于支撑起风机塔身,承受风力和重力的作用。

它是由多段混凝土组成,每一段通过预埋螺栓连接在一起,形成一个整体。

混凝土塔筒段的主要功能有:1. 承载风机塔身:混凝土塔筒段通过自身的重力和强度,承载起风机塔身,使其具备足够的稳定性。

2. 抵御风力作用:混凝土塔筒段通过其坚固的结构,能够有效地抵御风力的作用,保证风机塔身的稳定运行。

3. 提供安全工作平台:塔筒段内部通常设置有安全工作平台,方便维修人员进行风机塔身的检修和维护。

二、塔架的设计与施工1. 结构设计:塔架的结构设计需要考虑多个因素,包括风力荷载、自重荷载、地震荷载等。

设计人员需要根据实际情况进行计算和分析,确保塔架的稳定性和安全性。

2. 材料选择:塔架通常采用高强度钢材制作,能够承受较大的风力和重力荷载。

同时,为了增加材料的耐腐蚀性,通常会对钢材进行防腐处理。

3. 施工工艺:塔架的施工需要严格按照设计要求进行,包括焊接、拼接、安装等工艺。

施工人员需要具备相关的技术和经验,确保施工质量和安全。

三、维护保养1. 定期检查:对塔架进行定期检查,主要包括检查连接螺栓、焊缝、腐蚀情况等。

发现问题及时修复,确保塔架的安全运行。

2. 防腐处理:定期对塔架进行防腐处理,延长其使用寿命。

常用的防腐方法包括喷涂防腐漆、热镀锌等。

3. 清洁维护:定期清洗塔架表面的污垢,保持其外观整洁。

同时,清除塔架周围的杂草和杂物,防止对塔架的损坏。

四、结语混凝土塔筒段和塔架是风力发电机组中重要的组成部分,它们承担着支撑和保护风机塔身的重要任务。

通过合理的设计和施工,以及定期的维护保养,可以确保塔筒段和塔架的稳定性和安全性。

风力发电机组内部结构

风力发电机组内部结构

风力发电机组内部结构
风力发电机组内部结构主要包括风轮、发电机和塔架等组件。

1. 风轮:风力发电机组的核心部件,由多个叶片组成。

叶片通常采用复合材料制造,具有良好的抗风性能和轻质化特点。

根据风轮尺寸的不同,可以分为水平轴式和垂直轴式两种。

2. 发电机:负责将风能转化为电能的部件。

常见的风力发电机组发电机采用的是同步发电机。

发电机通常由转子、定子、励磁系统和电子调速系统等部分组成,通过风轮将机械能转化为电能。

3. 塔架:作为风力发电机组的支架和支撑结构,塔架高度根据风力发电机组容量和风轮直径等参数来设计。

塔架大多采用钢结构,有助于提高发电机组的稳定性和整体结构的抗风能力。

此外,风力发电机组还包括传动系统、控制系统、润滑系统等辅助组件,以及变频器和电力集电系统等。

传动系统用于将风轮的旋转速度和转矩传递给发电机,控制系统用于监测和控制风力发电机组的运行状态,润滑系统用于保障各个运动部件的正常运转。

变频器用于将发电机输出的交流电转换为适用于电网的频率和电压,电力集电系统用于集中收集和输送发电机组产生的电能。

风力发电机塔架 (2)

风力发电机塔架 (2)

风力发电机塔架概述风力发电机塔架是风力发电系统中的重要组成部分,它用于承载发电机组及其附件,并将风能转化为机械能。

本文将介绍风力发电机塔架的种类、结构、制造工艺和未来发展方向。

种类钢筋混凝土塔架钢筋混凝土塔架是目前风力发电机塔架的主流类型之一。

它由混凝土柱和横梁组成,具有良好的稳定性和承载能力。

该种塔架结构简单,制造成本相对较低,适用于大型风力发电项目。

钢制塔架钢制塔架是另一种常见的风力发电机塔架类型。

它由钢板焊接而成,具有较高的强度和刚度。

钢制塔架适用于各类风速环境,特别适合安装于海上风电场。

混合型塔架混合型塔架采用钢筋混凝土柱和钢制横梁相结合的方式。

它继承了钢筋混凝土塔架的稳定性和承载能力,同时又具备钢制塔架的高强度和刚性。

混合型塔架适用于风力资源较好的地区,可以有效提高发电效益。

结构风力发电机塔架一般由塔筒、塔座和平台组成。

塔筒塔筒是塔架的主体部分,它通常采用圆筒形状,具有较高的结构强度。

塔筒内部设置有垂直通道,用于电缆和管道的布置。

同时,塔筒外部还设有攀爬梯和安全护栏,方便维护人员进行巡视和维修作业。

塔座塔座是连接塔筒和基础的部分,其作用是固定整个塔架。

塔座通常采用铸钢或焊接钢板制成,具有较大的承载能力和稳定性。

为了应对复杂的地质条件,塔座还需进行地基基础的加固和防护措施。

平台位于塔筒顶部,用于支撑风力发电机组及其附件。

平台一般由钢制构件组成,具备较高的强度和刚性。

平台上设置有维护通道和作业区域,方便维护人员进行检修和维护工作。

制造工艺风力发电机塔架的制造工艺包括材料预处理、构件制造、组装和涂装等环节。

材料预处理材料预处理是制造过程中的重要环节,其目的是对塔架所需的材料进行清洁、除锈和防腐处理。

常见的预处理方式有喷砂、化学清洗和热浸镀等,以确保材料的表面质量和长期的耐久性。

构件制造塔架的构件制造通常采用钢板切割、弯曲和焊接等工艺。

钢板切割可采用激光切割或火焰切割等方法,以获得所需的形状和尺寸。

风电机组 塔架 标准

风电机组 塔架 标准

风电机组塔架标准风电机组是风力发电的核心设备,其塔架作为承载风力发电机组的重要结构,对于整个风力发电系统的稳定运行至关重要。

近年来,随着风力发电技术的不断发展,风电机组塔架的设计和制造也在不断优化,以适应更高的性能要求和更加复杂的运行环境。

因此,制定和实施风电机组塔架的标准显得尤为重要。

风电机组塔架标准的主要目的是确保塔架的设计、制造和安装过程符合安全、可靠和高效的要求。

这些标准涵盖了塔架的材料、结构、尺寸、工艺、性能、测试等方面,为风电机组塔架的研制、生产和使用提供了重要的技术依据。

以下是主要的风电机组塔架标准概述:1.国际标准化组织(ISO)制定的风电机组塔架标准:主要包括ISO 10108-1《风力发电机组——塔架——第1部分:通用技术条件》和ISO 10108-2《风力发电机组——塔架——第2部分:钢塔架》等。

2.我国风电机组塔架标准:主要包括GB/T 19001-2016《风力发电机组塔架》和NB/T 31039-2011《风力发电机组塔架设计规范》等。

这些标准规定了风电机组塔架的设计、制造、试验、安装和验收等方面的技术要求,为我国风电机组塔架产业的发展提供了重要支持。

在选择符合标准的风电机组塔架时,需要关注以下几个方面:1.材料:优质钢材或高性能复合材料,具备良好的抗腐蚀、抗风载性能。

2.结构:合理的结构设计,确保塔架具有良好的稳定性和可靠性。

3.工艺:先进的制造工艺,保证塔架的尺寸精度和平衡性。

4.性能:符合标准要求的性能参数,如抗风能力、承载能力等。

5.测试:严格的质量检测和验收标准,确保塔架的质量和安全性。

总之,风电机组塔架标准对于风力发电产业的健康发展具有重要意义。

通过遵循这些标准,可以确保风电机组塔架的质量和性能,提高风力发电系统的稳定性和可靠性,为我国可再生能源事业的发展贡献力量。

风电机组 塔架 标准

风电机组 塔架 标准

风电机组塔架标准摘要:一、风电机组塔架的概述二、风电机组塔架设计的关键因素三、我国风电机组塔架设计规范四、现场实测方法在风电机组塔架模态分析中的应用五、风电机组塔架的制造与安装六、风电机组塔架的运行与维护七、总结与展望正文:一、风电机组塔架的概述风电机组塔架是支撑机舱和风轮的关键部件,它在整个风电机组中起着举足轻重的作用。

塔架不仅要承受机组自身的重量,还要承受风载荷、地震载荷等外部因素的影响。

因此,对其进行合理的设计和规范的制造至关重要。

二、风电机组塔架设计的关键因素风电机组塔架设计时,需要考虑以下几个关键因素:塔架的材料、结构、高度、承受力以及抗风能力等。

其中,塔架的材料和结构直接影响到整个机组的稳定性和安全性;而高度和承受力则是决定机组发电效率和应对各种自然灾害能力的关键。

三、我国风电机组塔架设计规范在我国,风电机组塔架的设计和制造需要遵循相关规范,如GB/T 19064-2017《风力发电机组设计规范》等。

这些规范详细阐述了风电机组塔架的设计原则、技术要求、检验方法等,为我国风电机组塔架的设计提供了有力保障。

四、现场实测方法在风电机组塔架模态分析中的应用由于实际运行的风电机组塔架处在恶劣多变的自然环境中,且塔架结构复杂,难以通过理论方法和实验模型准确获得其模态。

因此,现场实测方法成为获得风电机组塔架模态的较为可靠的方法。

通过现场实测,可以有效评估塔架的稳定性和安全性,为优化设计和提高机组性能提供依据。

五、风电机组塔架的制造与安装风电机组塔架的制造和安装是整个风电机组工程的重要环节。

制造过程中,需要严格控制材料质量、工艺流程和检验标准,确保塔架的质量和性能。

在安装过程中,要充分考虑地形、地貌等因素,采用合适的吊装技术和安装工艺,确保塔架的安全稳定。

六、风电机组塔架的运行与维护风电机组塔架在运行过程中,要定期进行巡检和维护,发现问题及时处理。

同时,要注重塔架基础的防护,防止腐蚀、沉降等现象发生。

风力发电设备塔架结构设计指南及解说

风力发电设备塔架结构设计指南及解说

风力发电设备塔架结构设计指南及解说下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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风力发电机组外部件

风力发电机组外部件

风力发电机组外部件风力发电机组的外部件主要包括机舱、塔架、监控系统、风速仪和风向标等。

一、机舱、塔架(一)机舱机舱主要放置发电机等关键设备,风力发电机组的机舱底盘上布置有风轮轴、齿轮箱、发电机、偏航驱动器等机械部件,起着定位和承载(包括静负载和动负载)的作用。

维护人员通过塔架进入机舱。

为了保护风力发电机组机电设备不受外部环境的影响,减少噪声排放,机舱与轮毂均采用罩体密封。

罩体包括机舱罩和轮毂罩,机舱罩是由左下部机舱罩、右下部机舱罩、左机舱罩、右机舱罩、上部机舱罩、上背板、下背板七大主要部分通过螺栓联结组合而成的壳体。

机舱罩设有紧急逃生孔,紧急情况下人员可以通过逃生孔从机舱外部逃离。

机舱罩内壁分布着接地电缆,作为防雷击系统的一部分。

(二)塔架塔架是风力发电机组的主要支撑装置,它将发电机与地面连接,为水平轴叶轮提供需要的高度,是整个风力发电机组安全运行的基础。

随着风力发电机组性能的提高,对作为支撑系统的风电塔架也提出了更高的设计要求,所以在此过程中也形成了多种型式的塔架。

根据塔架型式不同,主要分为锥台型塔筒和格构式塔架两种。

1.锥台型塔筒锥台型塔筒是目前大型风力发电机组市场中最典型的结构型式。

从外观看,由底向上直径逐渐减少,整体呈圆台状,因此也称此类塔架为圆台式塔架,如图2-33所示。

其主要优点是美观大方、构造简单、安全性能好、占地面积小、安装、维护方便等,但目前存在的主要缺点是整体材料的利用率低、运输中易受道路条件限制、经济性差等。

图2-33 锥台型塔筒图2-34 格构式塔架2.格构式塔架格构式塔架与输电塔架外观相似,如图2-34所示。

在早期小型风力发电机组中大量使用,其主要优点是制造简单、耗材少、成本低、运输方便,但主要缺点是在施工过程中连接的零部件较多、现场施工周期长、占地面积大、通向塔顶的检修梯子不好安装等。

在大型风力发电机组中逐渐被锥台型塔筒替代。

不过当高度和刚度设计要求相同的情况下,格构式塔架比锥台型塔筒的材料利用率高,使其材料消耗减少约40%;同时,格构式塔架的构件尺寸小,可大幅降低运输成本。

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I
GB/T 19072-200X


本标准是对 GB/T19072-2003《风力发电机组 塔架》的修订。 本标准主要修订内容有: ——扩大了标准的适用范围; ——补充了设计要求; ——对塔架主要材料的要求作出了具体规定; ——工艺要求修订为塔架制造,增加了钢材下料要求,补充了焊接工艺要求,增加焊接后塔 架的精度要求; ——检验中增加了检验项目,并确定了检验方法; ——增加了竣工资料和随机文件的内容; ——补充了标志、包装、运输和储存的要求; 从本标准实施之日起,同时代替 GB/T19072-2003。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国风力机械标准化技术委员会归口。 本标准起草单位:浙江运达风力发电工程有限公司、上海泰胜电力工程机械有限公司、国电机械 设计研究院。 本标准主要起草人:
fR 0.95 f 0,1 f R ,m f 0,n 0.95或 f R ,m f 0,n 1.05
式中: f R ——正常运行范围内风轮的最大旋转频率;
f 0,1 ——塔架的第一阶固有频率; f R ,m —— m 个风轮叶片的通过频率; f 0,n ——塔架的第 n 阶固有频率。
要确定的固有频率的阶数 n 应选择的足够大, 以便计算的最高固有频率比叶片的通过频率至少高出 20%。 b) 对于塔架的频率,应考虑基础的影响。 c) 在计算固有频率时为了考虑不确定性因素的影响,频率应有±5%的浮动。 d) 设计时还应对由阵风引起的沿风向的振动和湍流引起的横向振动加以考虑。 5.2.2 塔架的疲劳损伤分析 塔架的疲劳损伤分析可按GB 18451.1-2001中7.6.3的规定。塔架焊缝疲劳分析包括以下方面: a) 塔架环焊缝的疲劳计算; b) 塔架门与塔壁连接位置上焊缝的疲劳计算; c) 塔架顶部法兰位置上焊缝的疲劳计算。 5.2.3 塔架的涡激振动分析 塔架的涡激振动是塔架安装时,风吹过塔架产生漩涡引起的振动,可能对塔架有损伤,所以需要进 行计算分析。 涡激振动载荷计算可以根据DIN4133标准。 5.3 法兰与螺栓的强度分析 5.3.1 法兰联接螺栓极限和疲劳分析 所有重要的联接螺栓应进行极限载荷和疲劳载荷的强度计算。 所有钢结构高强度大六角头螺栓、大六角头螺母、垫圈技术条件应符合GB/T 1228~1231的规定。 大于M30的螺栓可参照国外标准选用。 钢结构高强度螺栓联接的设计、 施工及验收应符合JGJ 82的规定。 5.3.2 法兰极限强度分析
GB/T 19072-200X
目..................................................................................................................................... II 1 范围.................................................................................................................................................. 1 2 规范性引用文件 .............................................................................................................................. 1 3 设计原则 .......................................................................................................................................... 2 4 设计条件 .......................................................................................................................................... 2 5 设计要求 .......................................................................................................................................... 2 6 材料要求 .......................................................................................................................................... 5 7 塔架制造 .......................................................................................................................................... 6 8 检验与检测 .................................................................................................................................... 10 9 表面防腐处理 ................................................................................................................................ 11 10 附件制作与安装 .......................................................................................................................... 11 11 竣工资料及随机文件 .................................................................................................................. 12 12 标志、包装、储存及运输 .......................................................................................................... 12
2
GB/T 19072-200X 5.2.1 塔架的强度计算 作用在塔架上的载荷包括静载和动载两部分,所以在进行塔架的强度计算时,既要进行静强度计 算,还要进行动强度分析和疲劳分析。 5.2.1.1 塔架的极限强度分析 塔架极限强度分析应符合 GB 18451.1-2001 中 7.6.2 的规定。 5.2.1.2 塔架的动强度分析 a) 风力发电机系统的固有频率 f 0,n 和激振频率 f R 、 f R ,m 之间确保有适当的间隔,可根据下述公 式:
II
GB/T 19072-200X
风力发电机组
1 范围
塔架
本标准规定了百千瓦级及以上风力发电机组塔架的载荷计算、设计要求、材料选用、制造工艺、 表面防腐处理、检验检测、竣工资料及随机文件、标志、包装、运输及储存。 本标准适用于百千瓦级及以上风力发电机组钢制管状塔架(以下简称塔架)的设计、制造和验收。 2 规范性引用文件 下列标准中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。所有标准都会被修订,使用本标准的 各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 DIN EN 50308 Berichtigung 1;VDE 0127-100 Berichtigung 1:2008-11 Wind turbines – Protective measures -Requirements for design,operation and maintenance;German version; DIN 4133 Steel Stacks,Beuth Verlag, Berlin, Germany, November 1991 ISO 2394-1998 General principles on reliability for structures; ISO 12944 油漆和清漆-钢结构防护涂料系统的防腐蚀保护 GB 700-2006 碳素结构钢 GB 985-88 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸 GB 986-88 埋弧焊焊缝坡口的基本形式和尺寸 GB 3098.1-2000 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱 GB 3098.2-2000 紧固件机械性能 螺母粗牙螺纹 GB 8923-88 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级(eqv ISO 8501-1:1988) GB 18451.1-2001 风力发电机组 安全要求 GB 50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范 GB/T 470-2008 锌锭 GB/T 709-2006 热扎钢板和钢带的尺寸、外型、重量及允许偏差 GB/T 5117-1995 碳钢焊条 GB/T 5118-1995 低合金钢焊条 GB/T 5293-1985 碳素钢埋弧焊用焊剂 GB/T 8110-1995 气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝 GB/T 12470-1990 低合金钢埋弧焊用焊剂 GB/T 1228-2006 钢结构用高强度大六角螺栓 GB/T 1229-2006 钢结构用高强度螺母 GB/T 1230-2006 钢结构用高强度垫圈(neq ISO 7416:1984) GB/T 1231-2006 钢结构用高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件 GB/T 1591-1994 低合金高强度结构钢 GB/T 5782-2000 六角头螺栓 GB/T 13306-1991 标牌 GB/T 13912-2002 金属覆盖层 钢铁制件热浸镀锌层技术要求及试验方法 JB 4708-2000 钢制压力容器焊接工艺评定 JB 4709-2000 钢制压力容器焊接规程 JB/T 10045.3-1999 热切割气割质量和尺寸偏差 JB/T 4730-2005 承压设备无损检验
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