一种老旧风电机组塔筒加高结构及其施工方法与流程

本发明涉及风电塔筒结构，具体为一种老旧风电机组塔筒加高结构及其施工方法。

背景技术：

1、老旧风电机组安装时间较早，一般都采用单机容量较小的机型，这些机组往往建造在风资源较好的区域。由此造成了机型和风资源不匹配的问题。通过对小机组进行升级改造，提高单机容量，可大幅提高发电量。一般增加单机容量需要使用更长的叶片，因此会导致塔筒和基础受到的荷载增加；同时，由于叶片增大后也需要相应增加塔筒高度。

2、目前老旧风电机组增加单机容量的方式受限于原设塔筒和基础的设计余量，只有当机组升级及塔筒高度增加引起的荷载不超过原塔筒和基础承载能力，改造方可进行。因此传统的升级改造方式制约了机组扩容的幅度。

3、早期小风机都采用埋入式基础环的方式与上部塔筒连接。如果风机改造引起的荷载增加，超过了塔筒、基础或基础环连接的承载能力，则需要进行加固。通常基础环的加固较为复杂，如处理不当可能引发机组后续运行过程中的问题。国内关于由基础环连接处理不当而引发严重后果的案例屡见不鲜。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种老旧风电机组塔筒加高结构及其施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种老旧风电机组塔筒加高结构，包括原塔筒基础、原塔筒筒节、混凝土标准节、混凝土转换节、钢绞线基础以及钢绞线，所述原塔筒筒节底部连接在混凝土转换节上，并通过混凝土标准节固定在原塔筒基础上，所述原塔筒基础设置在地基上；所述钢绞线绕着原塔筒筒节的中轴线均匀设置有多根，钢绞线的一端与混凝土转换节相连，另一端与地基上的钢绞线基础相连；所述原塔筒筒节顶端设置有机舱，在机舱上安装有叶片。

3、优选的，所述原塔筒筒节包括第一塔筒段、第二塔筒段，第一塔筒段、第二塔筒段相互对接。

4、优选的，所述混凝土标准节顶部设置有混凝土转换节，所述混凝土转换节上设置有预埋锚栓，所述预埋锚栓与原塔筒筒节底部相连。

5、优选的，所述混凝土转换节设置有直线孔道，钢绞线张拉后不进行灌浆处理。

6、优选的，所述混凝土转换节中设置有曲线孔道，钢绞线张拉后进行灌浆处理。

7、优选的，本发明还提供了一种老旧风电机组塔筒加高结构的施工方法，包括如下步骤：

8、s1、对老旧风电机组塔筒进行拆除，拆除原塔筒筒节、叶片、机舱，保留原塔筒基础；

9、s2、浇筑钢绞线基础，所述钢绞线基础的数量根据老旧机组加高后的荷载设计确定；

10、s3、在原塔筒基础顶端开设沉槽，沉槽的尺寸与混凝土标准节相互配合；

11、s4、在沉槽中安装第一节的混凝土标准节，调平后朝原塔筒基础顶面的槽中灌浆；然后依次安装其余混凝土标准节和混凝土转换节，筒节尺寸和混凝土标准节数量根据荷载确定；

12、s5、安装钢绞线并张拉到设计值；

13、s6、安装与混凝土转换节相连的原塔筒筒节，并张拉预埋锚栓，然后依次安装剩余原塔筒筒节，然后安装机舱和叶片。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、1、机组塔架由底部混凝土筒节和上部钢塔筒组成，同时在底部混凝土筒节外侧斜拉钢绞线；斜拉的钢绞线一方面可以为混凝土筒节施加预应力，使得混凝土筒节形成整体；另一方面斜拉的钢绞线可为塔筒提供侧向支撑，改变原塔筒的受力模式，改善了塔筒底部和基础的受力，无需对原基础进行加固；

16、2、由于受力模式的改变，在钢绞线覆盖范围内塔筒的弯矩变化不大，因此可采用同一种规格的筒节，大大节省了模板费用，且更便于运输和安装；

17、3、在钢绞线范围内采用混凝土筒节，可避免由采用钢塔筒在较大预应力下引起的屈曲问题，且混凝土筒节造价更省。

技术特征：

1.一种老旧风电机组塔筒加高结构，其特征在于：包括原塔筒基础(1)、原塔筒筒节(2)、混凝土标准节(5)、混凝土转换节(51)、钢绞线基础(11)以及钢绞线(6)，所述原塔筒筒节(2)底部连接在混凝土转换节(51)上，并通过混凝土标准节(5)固定在原塔筒基础(1)上，所述原塔筒基础(1)设置在地基上；所述钢绞线(6)绕着原塔筒筒节(2)的中轴线均匀设置有多根，钢绞线(6)的一端与混凝土转换节(51)相连，另一端与地基上的钢绞线基础(11)相连；所述原塔筒筒节(2)顶端设置有机舱(4)，在机舱(4)上安装有叶片(3)。

2.根据权利要求1所述的一种老旧风电机组塔筒加高结构，其特征在于：所述原塔筒筒节(2)包括第一塔筒段(21)、第二塔筒段(22)，第一塔筒段(21)、第二塔筒段(22)相互对接。

3.根据权利要求1所述的一种老旧风电机组塔筒加高结构，其特征在于：所述混凝土标准节(5)顶部设置有混凝土转换节(51)，所述混凝土转换节(51)上设置有预埋锚栓(52)，所述预埋锚栓(52)与原塔筒筒节(2)底部相连。

4.根据权利要求1所述的一种老旧风电机组塔筒加高结构，其特征在于：所述混凝土转换节(51)设置有直线孔道，钢绞线(6)张拉后不进行灌浆处理。

5.根据权利要求1所述的一种老旧风电机组塔筒加高结构，其特征在于：所述混凝土转换节(51)中设置有曲线孔道，钢绞线(6)张拉后进行灌浆处理。

6.根据权利要求1～5任一所述的一种老旧风电机组塔筒加高结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

技术总结
本发明涉及风电塔筒结构技术领域，具体公开了一种老旧风电机组塔筒加高结构及其施工方法，包括原塔筒基础、原塔筒筒节、混凝土标准节、混凝土转换节以及钢绞线，所述原塔筒筒节底部连接在混凝土转换节上，并通过混凝土标准节固定在原塔筒基础上，所述原塔筒基础设置在地基上；所述钢绞线绕着原塔筒筒节的中轴线均匀设置有多根，钢绞线的一端与混凝土转换节相连，另一端与地基上的钢绞线基础相连；所述施工方法为先浇筑钢绞线基础并处理原钢塔筒基础、依次安装混凝土标准节和混凝土转换节后张紧钢绞线，最后安装上部钢塔筒、叶片、机舱，完成施工；本发明无需对原基础进行加固，通过改变原塔筒的受力模式来改善塔筒底部和基础的受力。

技术研发人员：阳荣昌,邓屹,崔雅文,王健,王楠,马致远,刘明达,林琳,曹梦楠,潘丹璐
受保护的技术使用者：上海能源科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11