【技术实现步骤摘要】
本申请属于海上风电工程，具体涉及一种海上风电机组整体拆除系统及方法。
技术介绍
1、2007年在渤海湾钻井平台安装了1.5mw海上实验机组，拉开了中国海上风电的序幕。2010年中国第一个海上风电场示范工程并网发电。2016年中国首个商业化运营的海上风电项目并网发电。近海岸海上风场的资源是一定的，早期建设的机组单机容量低，如果海上风电机组服役期满或者出现不可修复的故障，势必需要对机组进行拆除，再重建大容量机组。目前国内仍处于海上风电建设期，尚无示范机组和商业化运营运行机组拆除案例。常规的拆除方案遵循与安装过程的逆过程，如果拆除过程使用和安装时类似的船机设备，则成本会非常高。此外，早期的投产机组设备费本就昂贵，且施工安装成本高，再加之上述拆除的高费用，将导致商业运行的机组无经济利润可言，甚至呈现亏损状态。
2、因此，未雨绸缪地提出一种海上风电机组整体拆除系统及方法。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种海上风电机组整体拆除系统及方法。
2、为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：
3、本申请提出一种海上风电机组整体拆除系统，包括：液压伺服加载装置、应力监测装置、切割装置、防沉没浮运装置和控制装置，所述液压伺服加载装置、所述应力监测装置、所述切割装置和/或所述防沉没浮运装置分别与所述控制装置连接；所述液压伺服加载装置的操作端、所述应力监测装置的监测件、所述切割装置的切割端及所述防沉没浮运装置的作业件
4、可选地，上述的海上风电机组整体拆除系统，其中，所述防沉没浮运装置包括：第一浮运作业件、第二浮运作业件和充气结构，所述第一浮运作业件和所述第二浮运作业件分别与所述充气结构连接；所述第一浮运作业件设置于待拆除风机机组的机头处，所述第二浮运作业件设置于待拆除风机机组的塔筒内。
5、可选地，上述的海上风电机组整体拆除系统，其中，所述第一浮运作业件包括：第一气囊和多个连接带，所述连接带设置于所述第一气囊上；所述第一气囊设有用于与待拆除风机机组的机头相卡接的卡接槽，所述连接带连接所述第一气囊和待拆除风机机组。
6、可选地，上述的海上风电机组整体拆除系统，其中，所述第二浮运作业件包括：折叠支撑骨架和第二气囊，所述第二气囊设置于所述折叠支撑骨架上；所述折叠支撑骨架设置于待拆除风机机组的塔筒内。
7、可选地，上述的海上风电机组整体拆除系统，其中，所述折叠支撑骨架包括：连接环、多个连接件和多个连接板，多个所述连接件的一端与多个所述连接板对应连接，多个所述连接件的另一端与所述连接环连接，多个所述连接板沿待拆除风机机组的塔筒内的周向布设。
8、可选地，上述的海上风电机组整体拆除系统，其中，所述连接件包括：挂钩、张紧件、张紧器和安装板，所述张紧器设置于所述张紧件上，所述张紧件的一端与所述挂钩连接，所述张紧件的另一端与所述安装板转动连接，所述安装板与所述连接环连接；和/或，所述折叠支撑骨架还包括：多个加强筋，所述加强筋连接相邻所述连接件。
9、可选地，上述的海上风电机组整体拆除系统，其中，所述液压伺服加载装置包括：第一控制单元、第一力传感器和至少两个液压杆，所述第一力传感器与所述液压杆连接，所述第一控制单元与所述第一力传感器、所述液压杆电连接；所述液压杆的一端作为所述操作端与待拆除风机机组的塔筒相接触设置。
10、可选地，上述的海上风电机组整体拆除系统，其中，所述应力监测装置至少包括：第二力传感器和第二控制单元，所述第二力传感器与所述第二控制单元电连接，所述第二力传感器作为所述监测件设置于待拆除风机机组的塔筒切割剩余部分上。
11、可选地，上述的海上风电机组整体拆除系统，其中，所述切割装置包括：第三控制单元和切割件，所述第三控制单元与所述切割件电连接，所述切割件的切割端与待拆除风机机组的塔筒相接触设置。
12、本申请还提出一种海上风电机组整体拆除方法，采用上述的海上风电机组整体拆除系统，完成包括以下步骤：
13、1)设计参数；
14、2)安装系统：将液压伺服加载装置、应力监测装置和切割装置安装于待拆除风机机组的相应位置上，并进行联调联试；安装防沉没浮运装置；
15、3)启动系统：应力监测装置进行应力监测；切割装置按照设计的切割路径进行切割；液压伺服加载装置在切割装置切割过程中支撑着待拆除风机机组的塔筒至切割完成后，液压伺服加载装置与塔筒脱开，塔筒沿切割线的上半部分倾倒，端部落入水中；
16、4)回收系统：拆除液压伺服加载装置、应力监测装置和切割装置；
17、5)对步骤3)中未完全切割开的待拆除风机机组的塔筒再进行切割直至完全切开；
18、6)回收拆除后漂浮在水中的风机机组。
19、与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：
20、本申请提出的拆除系统及被拆除的风机机组均可回收再利用，避免了高昂的经济损失，有利于资源充分利用；
21、本申请的第二浮运作业件，改变了现有技术采用钢材焊接钢结构构件密闭封堵的方式，利用充气结构，总体质量小，加工制作精度要求低，安装方便、无需大量焊接工作，能够适用于不同的直径塔筒，且各组成构件功能独立，在出现损坏后可单独替换，不需要整体报废，有利于资源充分利用。
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1.一种海上风电机组整体拆除系统，其特征在于，包括：液压伺服加载装置、应力监测装置、切割装置、防沉没浮运装置和控制装置，所述液压伺服加载装置、所述应力监测装置、所述切割装置和/或所述防沉没浮运装置分别与所述控制装置连接；所述液压伺服加载装置的操作端、所述应力监测装置的监测件、所述切割装置的切割端及所述防沉没浮运装置的作业件与待拆除风机机组的塔筒相接触设置。
2.根据权利要求1所述的海上风电机组整体拆除系统，其特征在于，所述防沉没浮运装置包括：第一浮运作业件、第二浮运作业件和充气结构，所述第一浮运作业件和所述第二浮运作业件分别与所述充气结构连接；所述第一浮运作业件设置于待拆除风机机组的机头处，所述第二浮运作业件设置于待拆除风机机组的塔筒内。
3.根据权利要求2所述的海上风电机组整体拆除系统，其特征在于，所述第一浮运作业件包括：第一气囊和多个连接带，所述连接带设置于所述第一气囊上；所述第一气囊设有用于与待拆除风机机组的机头相卡接的卡接槽，所述连接带连接所述第一气囊和待拆除风机机组。
4.根据权利要求2所述的海上风电机组整体拆除系统，其特征在于，所述
5.根据权利要求4所述的海上风电机组整体拆除系统，其特征在于，所述折叠支撑骨架包括：连接环、多个连接件和多个连接板，多个所述连接件的一端与多个所述连接板对应连接，多个所述连接件的另一端与所述连接环连接，多个所述连接板沿待拆除风机机组的塔筒内的周向布设。
6.根据权利要求5所述的海上风电机组整体拆除系统，其特征在于，所述连接件包括：挂钩、张紧件、张紧器和安装板，所述张紧器设置于所述张紧件上，所述张紧件的一端与所述挂钩连接，所述张紧件的另一端与所述安装板转动连接，所述安装板与所述连接环连接；
7.根据权利要求1至6任一项所述的海上风电机组整体拆除系统，其特征在于，所述液压伺服加载装置包括：第一控制单元、第一力传感器和至少两个液压杆，所述第一力传感器与所述液压杆连接，所述第一控制单元与所述第一力传感器、所述液压杆电连接；所述液压杆的一端作为所述操作端与待拆除风机机组的塔筒相接触设置。
8.根据权利要求1至6任一项所述的海上风电机组整体拆除系统，其特征在于，所述应力监测装置至少包括：第二力传感器和第二控制单元，所述第二力传感器与所述第二控制单元电连接，所述第二力传感器作为所述监测件设置于待拆除风机机组的塔筒切割剩余部分上。
9.根据权利要求1至6任一项所述的海上风电机组整体拆除系统，其特征在于，所述切割装置包括：第三控制单元和切割件，所述第三控制单元与所述切割件电连接，所述切割件的切割端与待拆除风机机组的塔筒相接触设置。
10.一种海上风电机组整体拆除方法，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的海上风电机组整体拆除系统，完成包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种海上风电机组整体拆除系统，其特征在于，包括：液压伺服加载装置、应力监测装置、切割装置、防沉没浮运装置和控制装置，所述液压伺服加载装置、所述应力监测装置、所述切割装置和/或所述防沉没浮运装置分别与所述控制装置连接；所述液压伺服加载装置的操作端、所述应力监测装置的监测件、所述切割装置的切割端及所述防沉没浮运装置的作业件与待拆除风机机组的塔筒相接触设置。
2.根据权利要求1所述的海上风电机组整体拆除系统，其特征在于，所述防沉没浮运装置包括：第一浮运作业件、第二浮运作业件和充气结构，所述第一浮运作业件和所述第二浮运作业件分别与所述充气结构连接；所述第一浮运作业件设置于待拆除风机机组的机头处，所述第二浮运作业件设置于待拆除风机机组的塔筒内。
3.根据权利要求2所述的海上风电机组整体拆除系统，其特征在于，所述第一浮运作业件包括：第一气囊和多个连接带，所述连接带设置于所述第一气囊上；所述第一气囊设有用于与待拆除风机机组的机头相卡接的卡接槽，所述连接带连接所述第一气囊和待拆除风机机组。
4.根据权利要求2所述的海上风电机组整体拆除系统，其特征在于，所述第二浮运作业件包括：折叠支撑骨架和第二气囊，所述第二气囊设置于所述折叠支撑骨架上；所述折叠支撑骨架设置于待拆除风机机组的塔筒内。
5.根据权利要求4所述的海上风电机组整体拆除系统，其特征在于，所述折叠支撑骨架包括：连接环、多个连接件和多个连接板，多个所述连接件的一端与多...
【专利技术属性】
技术研发人员：李胜林，张春会，田英辉，赵文豪，王乐，岳宏亮，郑晓明，黄鑫，安军海，王奇智，
申请(专利权)人：河北科技大学，
类型：发明
国别省市：
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