一种海上风电整体浮运安装方法与流程

1.本发明涉及海上风电领域，具体而言，涉及一种海上风电整体浮运安装方法。


背景技术：

2.海上风电是清洁能源，是国家大力扶持的能源产业，海上风电单机结构为：群桩或单桩基础及平台、多节(3～5节)塔筒，风机主机、风机叶片。
3.目前海上风电结构的安装施工方法是将整体结构分为多段构件，在海上用平台船、起重船或者打桩机等，将各个构件海上施打、拼接和对接安装集成一体。由于海上风电发电需要，海上风电场设置在常风区或者强风区，且风电场因风浪影响，海上船舶作业的工作日很少，导致海上风电结构安装的工期长、工作效率低、安全隐患大和成本高等问题。
4.综上所述，我们提出了一种海上风电整体浮运安装方法解决上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种海上风电整体浮运安装方法，极大的缩短了安装工期，且同时大幅降低了安装船机费用，并提高了安装施工的安全性。
6.本发明的实施例是这样实现的：
7.本技术实施例提供一种海上风电整体浮运安装方法，包括以下步骤：
8.重力式海上风电基床施工
9.确定海域中海上风电整体安装位置，于安装位置下部采用挖泥、抛石、打夯和整平施工；
10.浮运安装平台制作
11.在造船厂设计制作浮运平台，于浮运平台上布置多个安全浮筒，安全浮筒顶部为操作平台，操作平台上加装船用吊机，并在安全浮筒内设机电设备；
12.风电机组的拼装与运输
13.在陆地进行风电机组的整体拼转，然后平移到海上浮运安装平台上；或者在近岸停靠的浮运安装平台上，通过吊机将风电机组拼接固定形成海上风电整体装置，将海上风电整体装置移送到待安装位置；
14.海上风电整体装置的安装就位
15.海上风电整体装置运送至待安装位置后，对浮运安装平台的压水仓加注海水，使其与风电机组一起缓慢下沉，下沉a深度后，停止加注海水；向风电基础箱内加注海水，直至风电集成体漂浮时能自身浮游稳定；风电基础箱停止加水，继续向浮运安装平台加水使之下沉，下沉b深度后，风电集成体自身漂浮至离开浮运安装平台顶面，风电集成体拖离浮运安装平台；风电集成体固定于安装位置；
16.浮运安装平台的回收
17.将浮运安装平台压水仓的水向外排出，使浮运安装平台浮在水面上后拖回近岸海域。
18.在本发明的一些实施例中，上述安全浮筒和上述操作平台通过一体成型方式连接。
19.在本发明的一些实施例中，上述操作平台和上述安全浮筒为正方形、圆形、三角形、多边形等，上述安全浮筒的数量为四个或者多个，上述安全浮筒位于浮运安装平台平台角落或者其他位置。
20.在本发明的一些实施例中，上述风电机组包括相互配合的风电基础、风电塔筒、风电主机和风电叶片，上述安全浮筒和上述风电基础通过多个封仓支撑杆连接。
21.在本发明的一些实施例中，风电机组的拼装与运输中，海上风电整体装置采用漂浮运输的方式。
22.在本发明的一些实施例中，上述操作平台的侧面或者风电基础的侧面可以加装有捆绑浮筒或充气胶囊。
23.在本发明的一些实施例中，上述风电基础箱为重力式或浮筏式。
24.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
25.(1)在本发明中，海上风电整体装置在陆上或者近岸海域进行吊装拼接集成一体后，整体通过浮运安装平台运送至确定的安装位置，一次性安装就位，代替了传统的海上风电海上多块吊装拼接的安装施工方法，将大量的海上吊装变为陆上或者近岸吊装，极大的缩短了安装工期，且同时大幅降低了安装船机费用，并提高了安装施工的安全性。
26.(2)在浮运过程中，操作平台侧边加装的捆绑浮筒和充气胶囊能够提高海上风电整体装置运输、安装过程中的稳定性。
27.(3)将浮运安装平台排水回收至原位置，方便再次循环使用。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
29.图1为本发明实施例一种海上风电整体浮运安装方法的俯视图；
30.图2为本发明实施例一种海上风电整体浮运安装方法的侧视图；
31.图3为本发明实施例海上风电整体装置的结构示意图。
32.图标：1-操作平台，2-安全浮筒，3-风电基础箱，4-风电塔筒，5-风电主机，6-风电叶片。
具体实施方式
33.实施例
34.请参照图1-图3，本发明提供一种海上风电整体浮运安装方法，包括以下步骤：
35.重力式海上风电基床施工
36.确定海域中海上风电整体安装位置，于安装位置下部采用挖泥、抛石、打夯和整平施工；
37.浮运安装平台制作
38.在造船厂设计制作浮运安装平台，于浮运平台上布置多个安全浮筒2，安全浮筒顶部为操作平台1，操作平台1上加装船用吊机，并在安全浮筒内设机电设备；
39.风电机组的拼装与运输
40.在陆上进行海上风电机组的整体拼装，然后平移到海上浮运安装平台上；或者在近岸停靠的浮运安装平台上，通过吊机将风电机组构件拼接固定形成海上风电整体装置，将海上风电整体装置移送到待安装位置；
41.海上风电整体装置的定位
42.海上风电整体装置运送至待安装位置后，对浮运安装平台的压水仓加注海水，使其与风电机组一起缓慢下沉，下沉a深度后，停止加注海水；向风电基础箱加注海水，直至风电集成体漂浮时能自身浮游稳定；风电基础箱3停止加水，继续向浮运安装平台加水使之下沉，下沉b深度后，风电集成体自身漂浮至离开浮运安装平台顶面，风电集成体拖离浮运安装平台；风电集成体固定于安装位置；
43.浮运安装平台的回收
44.将浮运安装平台压水仓的水向外排出，使浮运安装平台浮在水面上后拖回近岸海域。
45.在本发明中，海上风电整体装置(这里的
“”
整体”包括：海上风电基础；海上风电基础与塔筒；风电基础与塔筒、风电主机组合体；风电基础与塔筒、风电主机、叶片组合体。)在陆上或者近岸海域进行吊装拼接集成一体后，整体通过浮运安装平台运送至确定的安装位置，一次性安装就位，代替了传统的海上风电零部件海上吊装拼接的安装施工方法，将大量的海上吊装施工变为陆上或者近海岸吊装拼接施工，极大的缩短了安装工期，且同时大幅降低了安装船机费用，并提高了安装施工的安全性。
46.值得说明的是，风电机组进行组装时，还可以在风电机组的部分结构拼装(风电基础箱3)后，通过吊机、滑道和滑板、半潜或者全潜驳等将其放于水上漂浮，然后拖回近岸海域前沿继续进行拼装，拼装至风电机组整体后，再拖运至海上设计地点进行安装施工，且下沉a深度和下沉深度b均是依据实际设计数值确定。
47.风电机组的组装，还可以在陆上干船坞内，将风电机组整体拼装集成，然后向坞内注水使风电集成体漂浮，然后打开坞门，将风电整体拖运至海上安装点安装就位。
48.在本发明的一些实施例中，上述安全浮筒2和上述操作平台1通过一体成型方式连接。
49.在上述实施例中，安全浮筒2和操作平台1通过一体成型的方式连接，使得成型的浮运安装平台结构更稳定，能够提高浮运安装平台的使用寿命，方便多次循环使用。
50.在本发明的一些实施例中，上述操作平台1和上述安全浮筒2为正方形、圆形、三角形、多边形等，上述安全浮筒2的数量为四个或者多个，上述安全浮筒在上述浮运安装平台上角落或者其他位置。
51.在上述实施例中，安全浮筒2的数量为四个仅仅是本发明实施例的其中一种实施方式，并不是对安全浮筒2的数量进行限定，在其它实施例中，安全浮筒2的数量也可以为其它。
52.在本发明的一些实施例中，上述风电机组包括相互配合的风电基础、风电塔筒4、风电主机5和风电叶片6，上述安全浮筒和上述风电基础通过多个封仓支撑杆连接。
53.在上述实施例中，风电基础箱安装在操作平台1上，且风电基础的两侧与安全浮筒2之间均通过封仓支撑杆连接，且同一安全浮筒2连接两根封仓支撑杆，分布在安全浮筒2的上部和下部，以提高风电基础安装的稳定性。
54.风电塔筒4设置在风电基础的上侧，风电塔筒4上方安装风电主机5，风电主机5连接风电叶片6，风电叶片6的数量为三个，且均布在风电主机5的周侧，风电叶片6、风电主机5、风电塔筒4和风电基础的配合实现风能到电能的转化。
55.在本发明的一些实施例中，风电机组的拼装与运输中，海上风电整体装置采用漂浮运输的方式。
56.在上述实施例中，漂浮的运送方式具有阻力低的优点，减少运送过程中的能量损耗。
57.在本发明的一些实施例中，上述操作平台1的侧面或着风电基础的侧面可以加装有捆绑浮筒或充气胶囊。
58.在上述实施例中，操作平台1侧边或者风电基础侧边加装的捆绑浮筒和充气胶囊能够提高海上风电整体装置运输过程中的稳定性。
59.在本发明的一些实施例中，上述风电基础箱为重力式或浮筏式。
60.在上述实施例中，风电基础材料可以是钢筋混凝土，也可以是钢结构或基宅材料，平面上可以是圆形或多边形等，结构上可以是框架式或筒式、浮筏式，上述选择仅仅是本发明实施例的其中一种实施方式，并不是对其实施方式进行限定，具体选用何种结构，以实际情况加工需求选择。
61.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。