风力发电机组作业上错风机违反了什么管理办法
- 教育综合
- 2024-12-04 07:58:00
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风力发电场建设中的危险源辨识与应急管理
随着我国现代化进程的不断加快,对能源的需求不断增长。风能作为一种清洁、
环保、可再生的新型能源受到了前所未有的青睐。根据发改委对外公布的《可再生能源发展“十一五”》规划,到2010年,我国风力发电总装机容量要达到1000万千瓦,预计到2020年要达到3000万千瓦,风电发展的黄金时期已经到来,全国在有自然条件的省份,如新疆、甘肃、内蒙及沿海的江苏等省份,“千万级风电能源基地”建设已经开始。在风力发电场的建设中建立施工安全重大危险源预警机制,完善风电场建设施工应急救援体系是贯彻落实国家《安全生产法》和国务院《建设工程安全生产管理条例》,健全和提高风电场建设施工安全管理水平,实施安全生产与应急管理的重要内容。作者有幸参与到我国风电建设队伍当中,本文结合工程实际情况,对风电场的危险源辨识与应急管理进行一些初步的探讨。
1、风电场情况简介风力发电场是将自然界的风能转化为电能的场所,风力发电场通常建设在有丰富
风力资源的场地上,在我国主要分布在新疆、甘肃、内蒙及山东、江苏等地区。风电场通常具有地理位置偏、自然条件差、占地面积大、技术领域宽等特点。通常风电场由风机工程、集电线路、升压站、送电线路、对端变电站扩建几大部分组成。一座5万千瓦的风力发电场,占地面积约10~20km2,通常由数量约40座风力发电机组组成,需要建设20~30公里的集电线路,占地50亩左右的升压站,和长达几十公里的送电线路及负责线路接入的对端变电站扩建工程组成。在这漫长的施工作业面上,多只队伍同时开展工作,点多面广,安全问题矛盾凸现。对于工程的安全管理组织来讲,一个施工项目是一个重大危险源,只有对各分项工程的的危险源进行辨识,在危险源辨识的基础上建立事故紧急救援体系,进行有效的应急管理,才能真正的达到“安全第一,预防为主”和“防患于未然”的目的。
2、风电场的危险源辨识风力发电场的建设周期通常为8~10个月,在这期间,由于风电场建设施工作业面长,劳动力密集的特点,通常将建设过程分为基础施工、设备安装、网络组织及电气调试三个阶段,每个阶段有不同的施工特点,针对不同阶段的施工特点,进行分阶段的危险源辨识,有针对性的准备应急预案,从而进行更加科学、有效的安全管理。
2.1基础施工阶段在基础施工阶段,各单元项目主要以基础面施工为主,在风机工程、集送电线路、升压站、对端扩建均开始基础开挖、钢筋绑扎,砼浇筑的工作。本阶段的特点是虽然作
业面大,但是工作性质比较一致,特点突出,易于进行同质化管理。在本阶段,主要危险源为各型基础开挖过程中的土石方坍塌;钢筋绑扎中的金属切割、焊接及各种施工电器设备的安全保护;基础砼施工中模板与支撑、物料提升、脚手架失稳造成倒塌意外;以及施工工程车辆运行、维修、装配中造成的意外伤害。
2.2设备安装阶段在设备的安装阶段,由于个作业面的工作差异性开始显露出来。在风机工程作业面上,风机塔筒、机舱、轮毂、叶片、箱变开始吊装,大型吊装机械的起重危害,搬运过程中的高空坠落、包括大吨位吊车的拆装、现场移动意外成为主要的危险源;在升压站及对端扩建现场,支构架开始组立,辅助设施开始建设,在高空作业中因防护措施不到位、人员未配系安全绳造成的人员踏空、滑到、失稳等意外,人员受到垂直作业面交叉作业中坠落物体的打击,还有施工中模板与支撑、物料提升、脚手架失稳造成坍塌意外是本阶段的主要危险源;在集送电线路上,铁塔开始组立,杆塔组立过程中的起重、登高、物料堆放引起的意外伤害和杆塔组件的金属切割、打孔及各种施工电器的安全保护成为主要的危险源。
2.3网络组织及电气调试阶段
在本阶段,各单元工程开始组网连接,设立清晰的施工分界点,合理的安排分界点施工工序及人员是防止因为施工分界点不明晰而造成意外责任伤害的主要手段。在集送电线路工程上,放线过程中的走向、工艺不良、拖放导线造成机械伤害,人员高空作业时安全带、安全帽的使用,
安全防护设施的不到位引起高空坠物伤害成为主要危险源。升压站的辅助设施开始装修,辅助设备安装中的电气、起重危险也不能轻视。各单元工程电气调试中的触电伤害,高压设备意外伤害也是主要的危险源。
2.4其他危险源
风电场的建设通常在风能较为丰富的地区,这种地区通常是极端天气易发地区,所以在风电场建设中针对不同的季节特点所能出现的极端天气也要做好积极地应对。做好防风、防沙、防暴雨、防雷、防冻及野外的防火工作都至关重要。
3、风电场建设中的安全应急管理应急管理指社会、自然、工程技术等方面突发事件的事前预防,事发应对和善后管理过程中,通过建立必要的应对机制,采取一系列的应对措施,保证人、机、物安全的活动。在风电场的建设中,由于风电场通常地理位置偏僻,人口密度小,发生极端恶劣天气的几率高,大型工程设备多等特点,主要针对极端天气和工程方面的突发事件进行管理,保证人、机、物的安全状态。在我们对风电场特点和不同阶段危险源分析的基础上,针对不同季节、不同的工作阶段,制定相应的应急预案,在应急管理中突出风电建设特点,充分体现“预防为主,常备不懈”的应急思想,保证施工的安全进行。
3.1预防在应急管理中预防主要指通过安全管理和安全技术等手段,
防止事故的发生或通过预先采取的预防措施,达到降低或减缓事故影响或后果的严重程度。在风电场的建设过程中,对各单元施工单位人员的安全教育是预防事故发生的主要手段之一,将安全教育贯穿到整个电厂的建设周期上来,针对不同的施工阶段,针对不同的施工队伍,结合各
阶段对危险源的识别和季节特点,采用宣传资料,宣传片,安全问答,集中授课等多种形式对电厂建设人员进行学习教育,增强施工人员的施工中及恶劣气候条件下的自我保护能力。完善安全工器具的配备,对安全工器具配备不到位的单位进行处罚,对于配备安全工器具不使用或不能正确使用的人员进行教育、警告及处罚。由于风电场作业面大,作业点多的特点,在所有作业点均须设置遮拦、警示牌和明显标志。加强野外施工点的安全巡视,在野外施工面上尽可能减少夜间施工,如必须夜间施工的作业面必需进行备案,要保证充足照明并由安全员进行全程监控。
3.2准备
应急准备是应急管理过程中的一个极为关键的过程,他是针对可能发生的事故,为迅速有效的开展应急行动而预先所做的各种准备。在安委会的基础上成立事故应急领导小组,建立事故应急指挥体制,针对不同工作阶段的危险源特点制定事故应急预案。在风电场的建设工地,由于工地地广人稀,作业战线长的特点,应急准备中的通信和交通保障成为能否真正实现事故应急预案的关键点。在现场,应建立多套通信系统同时运行的模式,通常采用GSM、CDMA、固话、专用无线电台四套通信系统同时使用,互为备用的模式,设立专用的应急响应固定电话,公布电话号码;安全员配备GSM/CDMA双模手机与对讲机,各工队负责人采用手机,对讲机互为备用模式,建立较为可靠的通信保障。在交通保障方面,采用专用保障车辆和工地所有施工统一指挥的互备模式。专用保障车辆配备专用司机,不得因其他原因擅自调动;将所有工程车辆首先覆盖在上述的通信系统之下,以便于在应急情况下的调度和应付可能出现的交通接力。有了通信和交通的保证,并对预先制定事故应急预案进行演练,在演习基础上完善预案,做好应急准备的各项工作。
3.3响应和恢复
应急响应是在事故发生后立即采取应急与救援行动,实施已经过演练的事故应急预案。并在事故发生后的马上将事故的影响区域恢复到安全的状态,并逐步恢复到正常状态。在风电场的建设中,由于工作面点多线长,通常在事故发生后首先对现场进行封闭,充分研究事故原因并制定相应对策后再开封现场,充分保证安全的情况下恢复施工。
4结语
在我国大步迈向现代化的今天,大规模的工程建设在各条战线上如火如荼地展开,与此同时,工程安全问题也被国家高度重视,国务院确定2009年为“安全生产年”,并将安全生产月的主题定为“关爱生命,安全发展”。本文叙述结合了作者本人在风电场建设中安全管理中的一点积累,希望能为千万同行提供点滴参考,共同为“以人为本,安全第一”的安全大厦添砖加瓦。
风力发电机组的运行限制有哪些?
主要是风机能否并网。如果不能并网。装了机组都没有办法转。风力发电机组在多大风时禁止现场作业人员攀爬风机
超过25m/s 禁止风机作业风力发电机组在多大风速时禁止现场作业人员爬上风机进行维护工作
当风速超过15米/秒时,禁止登塔。不过,上去7、8米风,在机舱里就晃的很厉害啦。还而且,根据要求,登塔必须停运风电机组呢。安规的要求可是不少的。风机、风力发电、风电场有什么区别啊?
风机即风力发电机,由它转动发出电力的方式,就是风力发电。而大量的风力发电机按地形和环境主风向排成列阵,组成一个发电网,就是风力发电场。
风力发电(wind power generation)
风力发电是把风的动能转为电能。
风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球的风能约为2.74×10^9MW,其中可利用的风能为2×10^7MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面等,而现在,人们感兴趣的是如何利用风来发电。
资源
我国风能资源丰富,可开发利用的风能储量约10亿kW,其中,陆地上风能储量约2.53亿kW(陆地上离地10m高度资料计算),海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW,共计10亿kW。而2003年底全国电力装机约5.67亿kW。
风是没有公害的能源之一。而且它取之不尽,用之不竭。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带,因地制宜地利用风力发电,非常适合,大有可为。海上风电是可再生能源发展的重要领域,是推动风电技术进步和产业升级的重要力量,是促进能源结构调整的重要措施。我国海上风能资源丰富,加快海上风电项目建设,对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。
国家能源局2015年9月21日发布数据显示,到2015年7月底,纳入海上风电开发建设方案的项目已建成投产2个、装机容量6.1万千瓦,核准在建9个、装机容量170.2万千瓦,核准待建6个,装机容量154万千瓦。这与2014年末国家能源局《全国海上风电开发建设方案(2014-2016)》规划的总装机容量1053万千瓦的44个项目相距甚远。为此,国家能源局要求,进一步做好海上风电开发建设工作,加快推动海上风电发展。
利用
风是一种潜力很大的新能源,十八世纪初,横扫英法两国的一次狂暴大风,吹毁了四百座风力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多条帆船,并有数千人受到伤害,二十五万株大树连根拔起。仅就拔树一事而论,风在数秒钟内就发出了一千万马力(即750万千瓦;一马力等于0.75千瓦)的功率!有人估计过,地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦,几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量,只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此,国内外都很重视利用风力来发电,开发新能源。
利用风力发电的尝试,早在二十世纪初就已经开始了。三十年代,丹麦、瑞典、苏联和美国应用航空工业的旋翼技术,成功地研制了一些小型风力发电装置。这种小型风力发电机,广泛在多风的海岛和偏僻的乡村使用,它所获得的电力成本比小型内燃机的发电成本低得多。不过,当时的发电量较低,大都在5千瓦以下。
目前,据了解,国外已生产出15,40,45,100,225千瓦的风力发电机了。1978年1月,美国在新墨西哥州的克莱顿镇建成的200千瓦风力发电机,其叶片直径为38米,发电量足够60户居民用电。而1978年初夏,在丹麦日德兰半岛西海岸投入运行的风力发电装置,其发电量则达2000千瓦,风车高57米,所发电量的75%送入电网,其余供给附近的一所学校用。
1979年上半年,美国在北卡罗来纳州的蓝岭山,又建成了一座世界上最大的发电用的风车。这个风车有十层楼高,风车钢叶片的直径60米;叶片安装在一个塔型建筑物上,因此风车可自由转动并从任何一个方向获得电力;风力时速在38公里以上时,发电能力也可达2000千瓦。由于这个丘陵地区的平均风力时速只有29公里,因此风车不能全部运动。据估计,即使全年只有一半时间运转,它就能够满足北卡罗来纳州七个县1%到2%的用电需要。
历史
风很早就被人们利用--主要是通过风车来抽水、磨面……。现在,人们感兴趣的,首先是如何利用风来发电。
风是一种潜力很大的新能源,人们也许还记得,十八世纪初,横扫英法两国的一次狂暴大风,吹毁了四百座风力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多条帆船,并有数千人受到伤害,二十五万株大树连根拔起。仅就拔树一事而论,风在数秒钟内就发出了一千万马力(即750万千瓦;一马力等于0.75千瓦)的功率!有人估计过,地球上可用来发电的风力资源约有100亿千瓦,几乎是现在全世界水力发电量的10倍。目前全世界每年燃烧煤所获得的能量,只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此,国内外都很重视利用风力来发电,开发新能源。
原理
把风的动能转变成机械动能,再把机械能转化为电力动能,这就是风力发电。风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三米的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。 风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电不需要使用燃料,也不会产生辐射或空气污染。
风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。这种风力发电机组,大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。(大型风力发电站基本上没有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才会拥有尾舵)
风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻,目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。(现在还有一些垂直风轮,s型旋转叶片等,其作用也与常规螺旋桨型叶片相同)
由于风轮的转速比较低,而且风力的大小和方向经常变化着,这又使转速不稳定;所以,在带动发电机之前,还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱,再加一个调速机构使转速保持稳定,然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率,还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。
铁塔是支承风轮、尾舵和发电机的构架。它一般修建得比较高,为的是获得较大的和较均匀的风力,又要有足够的强度。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况,以及风轮的直径大小而定,一般在6-20米范围内。
发电机的作用,是把由风轮得到的恒定转速,通过升速传递给发电机构均匀运转,因而把机械能转变为电能。
风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;中国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。一般说来,三级风就有利用的价值。但从经济合理的角度出发,风速大于每秒4米才适宜于发电。据测定,一台55千瓦的风力发电机组,当风速为每秒9.5米时,机组的输出功率为55千瓦;当风速每秒8米时,功率为38千瓦;风速每秒6米时,只有16千瓦;而风速每秒5米时,仅为9.5千瓦。可见风力愈大,经济效益也愈大。
在我国,现在已有不少成功的中、小型风力发电装置在运转。
我国的风力资源极为丰富,绝大多数地区的平均风速都在每秒3米以上,特别是东北、西北、西南高原和沿海岛屿,平均风速更大;有的地方,一年三分之一以上的时间都是大风天。在这些地区,发展风力发电是很有前途的。
风力发电的输出
风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。
通常人们认为,风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定,总想选购大一点的风力发电机,而这是不正确的。目前的风力发电机只是给电瓶充电,而由电瓶把电能贮存起来,人们最终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。功率的大小更主要取决于风量的大小,而不仅是机头功率的大小。在内地,小的风力发电机会比大的更合适。因为它更容易被小风量带动而发电,持续不断的小风,会比一时狂风更能供给较大的能量。当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能,也就是说一台200W风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合使用,获得500W甚至1000W乃至更大的功率输出。
使用风力发电机,就是源源不断地把风能变成我们家庭使用的标准市电,其节约的程度是明显的,一个家庭一年的用电只需20元电瓶液的代价。而现在的风力发电机比几年前的性能有很大改进,以前只是在少数边远地区使用,风力发电机接一个15W的灯泡直接用电,一明一暗并会经常损坏灯泡。而现在由于技术进步,采用先进的充电器、逆变器,风力发电成为有一定科技含量的小系统,并能在一定条件下代替正常的市电。山区可以借此系统做一个常年不花钱的路灯;高速公路可用它做夜晚的路标灯;山区的孩子可以在日光灯下晚自习;城市小高层楼顶也可用风力电机,这不但节约而且是真正绿色电源。家庭用风力发电机,不但可以防止停电,而且还能增加生活情趣。在旅游景区、边防、学校、部队乃至落后的山区,风力发电机正在成为人们的采购热点。无线电爱好者可用自己的技术在风力发电方面为山区人民服务,使人们看电视及照明用电与城市同步,也能使自己劳动致富。
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