“160m級預制混凝土-鋼混合塔架成套關鍵技術研究與應用”科技成果鑒定會召開
2023年1月17日,中國混凝土與水泥制品協會組織召開了由北京天杉高科風電科技有限責任公司(以下簡稱“天杉高科”)、中廣核風電有限公司(以下簡稱“中廣核”)完成的“160m級預制混凝土-鋼混合塔架成套關鍵技術研究與應用”線上科技成果鑒定會(視頻)。
本次成果鑒定委員會主任委員清華大學錢稼茹教授、副主任委員北京預制建筑工程研究院有限公司蔣勤儉教高、中國混凝土與水泥制品協會徐永模研究員、北京市建筑工程研究院有限責任公司李晨光教高、應急管理大學(籌)秦杰教授、同濟大學陳俊嶺教授、北京工業大學劉占省教高、北京榆構(集團)有限公司劉昊高工等鑒定委員會專家審閱了鑒定資料,聽取了項目組的工作報告、研究成果報告、項目應用考察報告,并對成果完成單位和考察報告內容進行質詢,最后討論形成了成果鑒定結論。
天杉高科項目總工徐瑞龍教高在致辭中對各位專家表示熱烈歡迎。徐瑞龍教高介紹,2022年1月29日國家發展改革委、國家能源局印發了《“十四五”現代能源體系規劃》,指出到2025年,國內能源年綜合生產能力達到46億噸標準煤以上,發電裝機總容量達到約30億千瓦。隨著風電行業的發展,風電塔架高度不斷上升,高塔架在提高發電量、降低度電成本方面具有較大的技術優勢,天杉高科從2012年起開始建設混凝土塔架,經過十余年的創新發展,取得了一定的成績,希望能借本次科技成果鑒定會的機會,多多聽取各位專家的寶貴意見,并預祝本次鑒定會取得圓滿成功。
天杉高科巫煒高工介紹項目情況
天杉高科巫煒高工匯報了項目選題來源、解決的問題及項目研究意義。從2017年全國風電市場進入高塔架市場以來,對高塔架風電機組的要求越來越高。天杉高科在2017年~2019年實現了120/140m鋼混塔架平臺化設計,即在同輪轂高度的情況下,實現了不同機型的匹配,滿足了該階段下機組產品規劃下對于塔架高度、強度的需求。本項目通過建立管片式鋼混塔架平臺,最終完成了160m級預制混凝土塔筒的設計、生產和施工,進行了工程應用,為國內高塔架市場提供可靠的塔架解決方案。
超高塔架整機振動控制
在160m級預制混凝土-鋼混合塔架開發過程中,首先遇到的問題就是超高塔架整機振動控制問題。在相同尺寸(塔筒直徑)的情況下,混凝土塔架截面的剛度約為鋼制塔架截面的剛度的2.3倍,混凝土-鋼混合塔架能夠將高塔的頻率控制在半剛性塔架(塔架一階頻率在葉輪運轉的1P~3P之間)范圍內。但是剛性過大意味著塔架的二階頻率與葉輪運轉的6P存在共振點的可能。為了滿足塔架頻率的要求,通過不斷計算不同高度的混凝土塔架和鋼制塔架的比例,最后得到最優的混凝土段塔架高度,并控制塔架高階振動。
塔架頻率與葉輪頻率間的關系
混凝土塔架節段分片
在本項目實施之前,國電恒罡白橋100MW風電項目和甘肅瓜州安北第二風電場C區200MW工程項目,對4~6分片數量的混凝土塔架進行了實際樣機驗證。在4分片或6分片的混凝土節段拼裝過程中,對作業工具有較高的要求;4道或是6道拼縫對預制精度、安裝精度要求高,且現場作業時間長,增加了吊裝的工期。本項目中,基于滿足運輸條件的情況下,設計采用2分片或不分片的方式,最終滿足建設方對吊裝工期的要求。
定制化端模
為保證分片連接時,兩個分片間接觸面具備較高的精度,并保證整環的圓形精確度,本項目采取了在預制模具上增加相應端模的技術方案來實現分片預制,該端模具有可拆卸性,可滿足不同機位點運輸條件不同的需求。每個預制的節段在生產過程中,可靈活采取分片或整環的生產方式。該端模的做法和連接方式提高了后續安裝施工的效率和準確度。
分片連接
由于160m級鋼混塔架施工對預制混塔的高精度要求,在樣機弧形螺栓連接方案的基礎上,設計了直螺栓的干式連接,保證了安裝精度與進度。
分片豎向直螺栓干式連接
該項目成果已獲授權發明專利1項,授權實用新型專利6項,制訂能源行業標準2項、企業產品標準2項,形成了具有自主知識產權的成套關鍵技術體系。該項目成果經北京鑒衡認證中心有限公司進行“GWIII鋼混式風力發電機組塔架(干式連接)”的檢測,符合國際及國家相關結構設計標準。該項目成果在國電恒罡白橋155m樣機項目、中廣核蘭考廣興200MW風電項目、天潤新能天津市武清區河北屯鎮風電項目等多項工程中得到應用,取得了良好的社會和經濟效益。
各位專家也分別在對項目進行了質詢后進行了認真的討論,并形成了鑒定結論。
中廣核張學森高工代表完成單位做簡短發言。通過持續的技術攻關,在給企業創造利潤的同時,又能為國家風電行業的推廣貢獻綿薄之力,是廣大“風電人”的驕傲,由衷感謝各位線上專家對研究成果給予中肯且有創造性的建議,“風電人”會繼續努力創新,為國家創造更多綠色新能源。
徐永模會長代表協會做鑒定會總結。他向成果完成單位表示祝賀,感謝與會專家貢獻了知識和智慧,希望本項目成果未來能夠加強宣傳和應用推廣,不斷取得新的科技創新成果,推動風電行業混凝土-鋼混合塔架的進一步的發展。
本次會審結束后,協會將對成果鑒定結果進行公示,公示10天后,如無異議,將向成果完成單位頒發《科技成果鑒定書》。
鑒定會由中國混凝土與水泥制品協會組織召開,中國混凝土與水泥制品協會副秘書長陳玉博士主持了鑒定會。
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