经济迅速发展的同时,全球能源需求紧迫,新能源领域中风力发电技术迅速发展,由原来的小型风力发电机组发展为现有的兆瓦级大型风力发电机组,风电设备也逐步大型化,造成风电设备的制造、运输、安装等许多现实问题。其中,塔筒是风力发电机的主要承重结构,为风力发电机提供所需的设计高度,发电机功率的增加使得机舱与叶片总重量增加,设计高度增加,最终塔筒的筒径、高度和重量有很大增加,这样带来了塔筒制造、运输及安装工艺和成本问题。　　为解决以上问题,以内蒙古达尔罕茂明安旗巴音风电场的2MW大型水平轴风力发电机锥形塔筒作为研究对象,应用大型有限元分析软件ABAQUS对风机塔筒进行强度分析和模态分析,分析结果得到,塔筒的底段门洞附近应力值最大部位,通过增大塔筒底段直径和筒壁厚度可以增大塔筒强度。提出风机塔筒模块化结构,其特征在于,塔筒采用分段分瓣式结构形式,各瓣塔筒采用连接板连接,各段塔筒采用反向平衡法兰连接,全部由高强度螺栓紧固。针对塔筒的危险部位,建立塔筒模块化结构的子模型进行有限元分析,验证子模型结构强度是否符合设计标准,仍保持原有塔筒结构的力学特性。对塔筒模块化结构进行优化设计,确定模块化塔筒的重要参数值。设计完成后,根据该塔筒设计模块数量,在塔筒的制造、运输和安装等方面进行经济效益分析。　　完成以上工作后,得出结论:塔筒模块化结构符合设计要求,结构合理;从力学角度上,模块化塔筒结构在危险工况切出风速下,连接螺栓最大应力为521MPa,小于螺栓许用应力720MPa,塔筒的最大应力约260MPa,小于材料需用应力345MPa,符合强度设计要求,其结构变形量也在设计范围内;从经济学角度上,由于模块化结构塔筒其中较大一瓣模块化结构的高度16.8m,长度3.52m,宽度1.02m,空间尺寸减小,且横截面为弧形,在运输和安装方面降低了对运输车辆和吊装车辆的要求,在制造方面,初期需要设备成本投入,但在生产工艺成熟后,成本逐渐下降。所以,模块化塔筒结构设计合理,为大功率风力发电机塔筒的制造、运输、安装优化工艺降低成本,可以进入实际生产。