風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計、制造及風(fēng)電場設(shè)計、施工

前言

主要符號

第一章緒論1

第一節(jié)風(fēng)能利用的歷史及發(fā)展1

第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電的意義和風(fēng)電的未來2

第三節(jié)風(fēng)電及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組尚存在的一些有待解決的問題4

第二章風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其應(yīng)用6

第一節(jié)現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)組6

第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用17

第三章風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)理21

第一節(jié)風(fēng)力機(jī)的理論21

第二節(jié)葉片形式與葉片方面概念24

第三節(jié)葉片翼型29

第四節(jié)葉片的空氣動力學(xué)37

第五節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的效率及與效率相關(guān)的參數(shù)40

第四章風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的分類及結(jié)構(gòu)44

第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的分類44

第二節(jié)微、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)47

第三節(jié)國內(nèi)外中、大型水平軸傳統(tǒng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)49

第四節(jié)水平軸直驅(qū)式和混合式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)59

第五節(jié)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)62

第六節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的防雷、計算機(jī)控制、塔架基礎(chǔ)和并網(wǎng)63

第五章風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計程序及主要參數(shù)68

第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)計程序68

第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計用到的參數(shù)71

第六章風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的總體設(shè)計和結(jié)構(gòu)布局76

第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的綜合性能和技術(shù)參數(shù)的設(shè)計、計算76

第二節(jié)離網(wǎng)微、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的總體結(jié)構(gòu)布局80

第三節(jié)傳統(tǒng)式和混合式并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的總體結(jié)構(gòu)布局84

第四節(jié)直驅(qū)式水平軸并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的總體結(jié)構(gòu)布局86

第五節(jié)用“價值工程”設(shè)計實(shí)現(xiàn)用調(diào)向系統(tǒng)達(dá)到調(diào)向和調(diào)速兩個功能88

第七章風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片設(shè)計、制造和受力分析及強(qiáng)度計算92

第一節(jié)關(guān)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片的概念或術(shù)語92

第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片設(shè)計的總體要求93

第三節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片參數(shù)和尺寸的計算、確定96

第四節(jié)垂直軸達(dá)里厄風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片參數(shù)102

第五節(jié)水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片結(jié)構(gòu)、材料和制造104

第六節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片受力109

第七節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片的強(qiáng)度、剛度113

第八節(jié)葉片尺寸設(shè)計舉例122

第八章風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪軸、增速器及聯(lián)軸器的設(shè)計、制造及選擇127

第一節(jié)離網(wǎng)直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪軸的受力分析及危險軸徑的確定127

第二節(jié)離網(wǎng)直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪軸的材料、制造和強(qiáng)度校核130

第三節(jié)并網(wǎng)直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪軸的結(jié)構(gòu)、材料及制造133

第四節(jié)并網(wǎng)直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪軸的強(qiáng)度校核138

第五節(jié)傳統(tǒng)式并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪軸的材料與制造及受力分析140

第六節(jié)傳統(tǒng)式并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪軸最危險軸徑的確定和強(qiáng)度校核 143

第七節(jié)傳統(tǒng)式并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的增速器和軸承的選擇146

第八節(jié)傳統(tǒng)式和混合式并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組聯(lián)軸器的選擇150

第九章風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輪轂和機(jī)艙底座梁的設(shè)計156

第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輪轂的形式、材料和制造156

第二節(jié)輪轂的受力分析和強(qiáng)度校核158

第三節(jié)機(jī)艙底座梁的設(shè)計161

第十章風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用發(fā)電機(jī)的設(shè)計168

第一節(jié)感應(yīng)異步發(fā)電機(jī)與并網(wǎng)168

第二節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用永磁發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)及并網(wǎng)171

第三節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用永磁發(fā)電機(jī)設(shè)計給定數(shù)據(jù)和參數(shù)計算174

第四節(jié)永磁發(fā)電機(jī)主要尺寸的確定176

第五節(jié)永磁發(fā)電機(jī)的氣隙磁密、線負(fù)荷和利用系數(shù)及發(fā)熱系數(shù)180

第六節(jié)永磁發(fā)電機(jī)的功率183

第七節(jié)永磁發(fā)電機(jī)的效率185

第八節(jié)永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的平衡189

第九節(jié)永磁發(fā)電機(jī)設(shè)計舉例191

第十一章風(fēng)力發(fā)電機(jī)組調(diào)速、調(diào)向和制動機(jī)構(gòu)設(shè)計202

第一節(jié)離網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組調(diào)向、調(diào)速機(jī)構(gòu)的設(shè)計202

第二節(jié)傳統(tǒng)式水平軸葉尖擾流調(diào)速、調(diào)向和制動210

第三節(jié)變槳距水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的調(diào)速、調(diào)向和制動213

第四節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的調(diào)向力矩、制動力矩和主制動力矩215

第五節(jié)調(diào)向齒輪的接觸強(qiáng)度與彎曲強(qiáng)度219

第十二章風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架和塔架基礎(chǔ)的設(shè)計及制造224

第一節(jié)塔架的結(jié)構(gòu)形式和受力分析224

第二節(jié)塔架的強(qiáng)度和剛度的校核228

第三節(jié)塔架塔筒壁厚的初估與塔架的制造233

第四節(jié)塔架的振動、防雷擊及防腐處理235

第五節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架基礎(chǔ)的重要性236

第六節(jié)塔架基礎(chǔ)的傾覆力矩及平衡238

第七節(jié)塔架與基礎(chǔ)的連接及基礎(chǔ)配筋的估算243

第十三章提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益的途徑247

第一節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率及效率對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益的影響247

第二節(jié)提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的利用率是提高其經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑252

第三節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的安全性、可靠性和使用壽命對其創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益的影響256

第十四章水平軸并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組未來發(fā)展趨勢257

第一節(jié)現(xiàn)代國內(nèi)外水平軸并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)257

第二節(jié)傳統(tǒng)式、混合式和直驅(qū)式水平軸并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的比較258

第三節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組未來發(fā)展趨勢260

第十五章中國的風(fēng)能資源及風(fēng)能評估263

第一節(jié)中國陸地型和海洋型風(fēng)能資源區(qū)的大體分布263

第二節(jié)地理、自然條件對風(fēng)能利用的影響267

第三節(jié)年平均風(fēng)速、風(fēng)功率密度和風(fēng)能利用區(qū)的劃分268

第四節(jié)風(fēng)能評估及風(fēng)速估算271

第五節(jié)風(fēng)的實(shí)測與實(shí)測風(fēng)場的風(fēng)能評估276

第六節(jié)風(fēng)能資源評估279

第十六章風(fēng)電場的設(shè)計及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安裝和調(diào)試282

第一節(jié)風(fēng)電場的設(shè)計程序282

第二節(jié)風(fēng)電場風(fēng)能資源的調(diào)查和風(fēng)電場的選址283

第三節(jié)風(fēng)電場建設(shè)項(xiàng)目的“項(xiàng)目建議書”284

第四節(jié)建設(shè)風(fēng)電場項(xiàng)目的可行性研究286

第五節(jié)風(fēng)電場的設(shè)計290

第六節(jié)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安裝和調(diào)試293

附錄300

附錄A葉片翼型目錄300

附錄B中國及IEC（國際電工委員會）標(biāo)準(zhǔn)目錄301

附錄C釹鐵硼永磁體性能302

附錄D漆包圓銅線與厚絕緣聚酯漆包扁銅線常用數(shù)據(jù)表304

附錄E電工用熱軋硅鋼薄板強(qiáng)磁場條件下磁感應(yīng)強(qiáng)度及最大鐵損（GB/T 5212—1985）306

附錄F冷軋取向和無取向電工鋼帶（片）307

附錄G部分導(dǎo)磁材料的磁化曲線及鐵損曲線表310

附錄H國產(chǎn)可用于制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架的鋼板316

附錄I可以做風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輪轂的球墨鑄鐵和可鍛鑄鐵319

附錄JJB/T 10300—2001的附錄D簡化設(shè)計載荷319

參考文獻(xiàn)3262100433B

本書給出了傳統(tǒng)式、混合式和直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)，各部件的材料、制造及其強(qiáng)度、剛度的校核，也給出了風(fēng)力發(fā)電的機(jī)理?？偨Y(jié)國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出并實(shí)踐了利用“價值工程”對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組獨(dú)立的調(diào)速、調(diào)向功能的合并，利用調(diào)向系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)調(diào)速和調(diào)向。同時，也創(chuàng)造性地提出了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組效率提高的途徑以及額定風(fēng)速的確定對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益的影響。

本書 是依據(jù)中國風(fēng)力發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程與規(guī)范，并緊密結(jié)合風(fēng)電場建設(shè)的實(shí)際情況而編寫，能夠滿足技術(shù)人員對大型風(fēng)電場規(guī)劃設(shè)計與施工知識的需求。

本書內(nèi)容共八章，主要包括風(fēng)與風(fēng)能資源、風(fēng)電場場址選擇、風(fēng)電場機(jī)組選型、風(fēng)電場電氣設(shè)計、風(fēng)電場消防設(shè)計、項(xiàng)目投資概算及財務(wù)分析、風(fēng)電場工程施工、風(fēng)電場勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生。

海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，亦稱“海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計要求”。海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計的規(guī)范、要求。包括國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)。中國采用國際電工委員會制定的《海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》。主要包括海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的外部條件、結(jié)構(gòu)設(shè)計、控制和保護(hù)系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)計、海上風(fēng)電場址外部條件評估、風(fēng)電機(jī)組組裝和安裝、風(fēng)電機(jī)組調(diào)試、運(yùn)行和維護(hù)等要求。

前言

第1章風(fēng)電場內(nèi)的前期基礎(chǔ)工程

1．1風(fēng)電場道路及場平工程施工方案

1．1．1道路施工方案設(shè)計

1．1．2施工方法及程序

1．1．3質(zhì)量保證措施

1．2土石方開挖與填筑工程

1．2．1土石方開挖工程

1．2．2土石方填筑工程

1．3混凝土工程

1．3．1混凝土澆筑施工方法及程序

1．3．2大體積混凝土及夏季高溫施工方案

1．3．3混凝土施工質(zhì)量保證措施

第2章 陸上風(fēng)電場風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)施工技術(shù)

2．1灌注樁基礎(chǔ)施工

2．1．1概述

2．1．2泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁

2．1．3其他灌注樁

2．2打入樁基礎(chǔ)施工

2．2．1概述

2．2．2先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁(PHC管樁)施工

2．2．3鋼管樁施工

2．3板筏基礎(chǔ)施丁

2．3．1概述

2．3．2板筏基礎(chǔ)施工

2．4新型基礎(chǔ)施工

……

第3章潮間帶風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)施工技術(shù)

第4章風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安裝

第5章風(fēng)電場的電氣技術(shù)

第6章集電線路及光纜線路施工技術(shù)

第7章箱式變電站基礎(chǔ)施工技術(shù)

第8章風(fēng)電場內(nèi)升壓站土建施工技術(shù)

第9章風(fēng)力發(fā)電機(jī)組存放、保管與維護(hù)保養(yǎng)

第10章風(fēng)電場的施工管理

附錄安全手冊

參考文獻(xiàn) 2100433B