一种基于导管架基础的风能和波浪能联合发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于导管架基础的风能和波浪能联合发电装置。该联合发电装置，包括主桩腿、导管架基础、风能发电平台、风力发电装置、波浪能发电平台和波浪能发电装置，波浪能发电平台设置在水面上方，波浪能发电装置的浮子漂浮在水面上。以导管架基础为支撑结构，导管架具有优异的结构稳定性，同时作为风力发电机和波浪能发电机的支撑结构，增加了导管架基础的利用率，解决了波浪能发电装置支撑结构造价高且单一发电时经济效益低下的问题，提高了整体发电效率，在经济性和结构安全性都具有极高的可行性。

A Combined Wind and Wave Power Generation Device Based on Jacket Foundation

The invention relates to a wind and wave energy combined power generation device based on jacket foundation. The combined power generation device includes the main pile leg, jacket foundation, wind power generation platform, wind power generation device, wave energy generation platform and wave energy generation device. The wave energy generation platform is set above the water surface, and the float of wave energy generation device floats on the water surface. With jacket foundation as supporting structure, jacket has excellent structural stability. As the supporting structure of wind turbine and wave generator, jacket foundation utilization ratio is increased, which solves the problem of high cost of supporting structure of wave power generation device and low economic benefit when generating electricity alone, improves overall power generation efficiency and has economic and structural safety. It is highly feasible.

【技术实现步骤摘要】
一种基于导管架基础的风能和波浪能联合发电装置
本专利技术涉及海上风电风机基础
，尤其是涉及一种基于导管架基础的风能和波浪能联合发电装置。
技术介绍
随着世界能源危机的持续以及化石能源消耗对环境的破坏，人类对可再生清洁能源的需求日益增加，可再生清洁能源的探索和研究逐渐从陆上延伸到了广袤的海洋，海上风能是目前最具商业开发价值、技术最成熟的清洁能源之一，其具有蕴藏丰富、稳定持续、发电小时数高的特点，适宜规模化开发，据不完全统计，我国近海风能储备超过7亿千瓦，具备不可估量的开发价值。海上风电导管架基础具有适用范围广、结构可靠性高的独特优势，导管架基础形式在海洋石油领域已得到充分的应用和验证，在未来的海上风能开发中将得到广泛的应用。波浪能与海上风能同样是储量巨大的可再生清洁能源，其与海上风能不同的是，现有的波浪能发电装置存在能量吸收少、转换率低且造价高昂、损坏率高的缺陷，技术上的瓶颈导致目前波浪能还不具备大规模开发的价值，各科研单位和企业在海上投放的波浪能发电装置多为单点投放，仅作为科研教学使用，不具备并网发电条件。针对波浪能发电装置转化率低、支撑结构造价高、易被海水腐蚀的缺陷，借助海上风电支撑结构稳固、海上风电和波浪能共存的特点，研究一种基于支撑结构的海上风能和波浪能联合发电装置，对降低造价、提高发电效率、实现波浪能开发商业化具有积极的意义。
技术实现思路
为解决以上问题，结合地下核电站的特点，结合海上风电导管架基础的特点，提出一种基于导管架的海上风能和波浪能联合发电装置，利用导管架的结构稳定性特点，减少了波浪能发电装置造价，该联合发电装置只有浮子部分浸入在水中，延长了各部件的使用寿命，经济性好。本专利技术采用的技术方案是：一种基于导管架基础的风能和波浪能联合发电装置，包括设置在泥下的主桩腿、底部与主桩腿固定的导管架基础和设置在导管架基础顶部的风能发电平台，所述风能发电平台上通过风电塔架固定设有风力发电装置，其特征在于：还包括固定在导管架基础上的波浪能发电平台，所述波浪能发电平台上安装有波浪能发电装置，所述波浪能发电平台设置在水面上方，所述波浪能发电装置的浮子漂浮在水面上。作为优选，所述导管架基础包括多根主导管腿、多根横向支撑杆、多根竖向支撑杆和多根斜向支撑杆，多根所述主导管腿以风电塔架为中心均匀布置，顶部均与风能发电平台底部焊接固定，底部与主桩腿固定连接；多根所述横向支撑杆焊接在相邻主导管腿之间；多根所述竖向支撑杆之间通过连系梁焊接在一起，顶部均焊接在风能发电平台底部，底部均通过斜向支撑梁与主导管腿对应焊接；多根所述斜向支撑杆两两交叉焊接在相邻主导管腿之间。进一步的，所述波浪能发电装置包括液压马达、发电机、液压缸和浮子，所述液压马达和发电机相连，均设置在波浪能发电平台上；所述液压缸竖直设置，通过油管与液压马达相连，所述液压缸的输出杆通过传动杆与浮子连接；所述浮子在海面上起伏，通过传动杆驱动液压缸的输出杆运动，液压缸内油压发生改变，通过液压马达驱动发电机产生电能。更进一步的，所述液压缸缸体上设置套箍，所述套箍一侧通过刚性弹簧与导管架基础上的竖向支撑杆相连，另一侧通过刚性弹簧与导管架基础上的主导管腿相连。更进一步的，所述浮子为空腔结构，平均密度与水相同；所述浮子底部采用倒锥形结构，顶部采用椭圆形结构。作为优选，所述波浪能发电平台上均匀设有多组波浪能发电装置。进一步的，所述波浪能发电平台设置在导管架基础的横向支撑杆处，所述斜向支撑梁将波浪能发电平台分割四个对称的区域，四组所述波浪能发电装置设置在四个对称的区域内；所述斜向支撑梁与对应的横向支撑杆之间设有次撑梁。更进一步的，所述波浪能发电平台外侧四周设有波浪能发电平台护栏。本专利技术取得的有益效果是：以导管架基础为支撑结构，导管架具有优异的结构稳定性，同时作为风力发电机和波浪能发电机的支撑结构，增加了导管架基础的利用率，解决了波浪能发电装置支撑结构造价高且单一发电时经济效益低下的问题，提高了整体发电效率，在经济性和结构安全性都具有极高的可行性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为波浪能发电平台处的结构示意图；图中：1、风能发电平台；2、波浪能发电平台；3、主导管腿；4、横向支撑杆；5、斜向支撑杆；6、竖向支撑杆；7、液压缸；8、传动杆；9、浮子；10、套箍11、刚性弹簧；12、液压马达；13、发电机；14、回油管；15、风机塔架；16、斜向支撑梁；17、次撑梁；18、连系梁；19、波浪能发电平台护栏；20、风力机；21、主桩腿；101、海面线；102、泥面线。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作更进一步的说明。如图1-2所示，本专利技术的一种基于导管架基础的风能和波浪能联合发电装置，包括主桩腿21、导管架基础、风能发电平台1、风力发电装置、波浪能发电平台2和波浪能发电装置，主桩腿21固定设置在泥面线102以下，导管架基础底部与主桩腿21固定，作为整个联合发电装置的承载基础，导管架基础顶部设有风能发电平台1，风力发电装置固定设置在风能发电平台1上，本实施例中，风力发电装置采用风力机20。波浪能发电平台2固定设置在导管架基础上，波浪能发电平台2直接是以原有的导管架基础作为支撑搭建平台，与传统的波浪能发电平台2相比，结构强度、结构稳定性更好，能够承载更大的波浪能发电设备，造价更低，发电效率更高。波浪能发电平台2上可以安装多组波浪能发电装置，波浪能发电平台2设置在水面上方，波浪能发电装置均设置在海面线101之上，只有波浪能发电装置的浮子漂浮在水面上，减小了波浪能发电装置被海水侵蚀的风险，延长了各部件的使用寿命，经济性好。导管架基础包括多根主导管腿3、多根横向支撑杆4、多根竖向支撑杆6和多根斜向支撑杆5，多根主导管腿3以风电塔架15为中心均匀布置，本实施例中，采用四根主导管腿3。四根主导管腿3底部与对应的主桩腿21固定连接，顶部焊接在风能发电平台1底部的四个角上。横向支撑杆4沿水平设置，焊接在相邻主导管腿3之间，本实施例中，主导管腿3沿长度方向工焊接有四层横向支撑杆4，每层设有四根横向支撑杆4，最高一侧作为风能发电平台1的安装基础，次高一层作为波浪能发电平台2的安装基础，底下两层设置在海面线101以下。多根竖向支撑杆6设置在主导管腿3之间，相互之间通过连系梁18焊接在一起，作为波浪能发电装置的固定结构。本实施例中，共采用四根竖向支撑杆6，顶部均焊接在风能发电平台1底部中间，底部均通过斜向支撑梁16与主导管腿3对应焊接。多根斜向支撑杆5两两呈X型或K型交叉焊接在相邻主导管腿3之间。如图2所示，波浪能发电平台2以导管架基础海面线101以上处于同一层的四根横向支撑杆4最为基础，四根横向支撑杆4与对应的主导管腿3固定焊接，围合成一个四边形结构。斜向支撑梁16与对应的主导管腿3和竖向支撑杆6焊接，将四边形结构内部分割成四个对称的区域，每个区域内均安装有一组波浪能发电装置。斜向支撑梁16与横向支撑杆4之间焊接有次撑梁17。波浪能发电平台2外侧四周设有波浪能发电平台护栏18，人员在波浪能发电平台2行走时，作为防护栏。结合图1所示，波浪能发电装置包括液压马达12、发电机13、液压缸7和浮子9，液压马达12和发电机13相连，均固定设置在波浪能发电平台2上；液压缸7竖直设置，通过油本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于导管架基础的风能和波浪能联合发电装置，包括设置在泥下的主桩腿(21)、底部与主桩腿(21)固定的导管架基础和设置在导管架基础顶部的风能发电平台(1)，所述风能发电平台(1)上通过风电塔架(15)固定设有风力发电装置，其特征在于：还包括固定在导管架基础上的波浪能发电平台(2)，所述波浪能发电平台(2)上安装有波浪能发电装置，所述波浪能发电平台(2)设置在水面上方，所述波浪能发电装置的浮子(9)漂浮在水面上。

【技术特征摘要】
1.一种基于导管架基础的风能和波浪能联合发电装置，包括设置在泥下的主桩腿(21)、底部与主桩腿(21)固定的导管架基础和设置在导管架基础顶部的风能发电平台(1)，所述风能发电平台(1)上通过风电塔架(15)固定设有风力发电装置，其特征在于：还包括固定在导管架基础上的波浪能发电平台(2)，所述波浪能发电平台(2)上安装有波浪能发电装置，所述波浪能发电平台(2)设置在水面上方，所述波浪能发电装置的浮子(9)漂浮在水面上。2.根据权利要求1所述的基于导管架基础的风能和波浪能联合发电装置，其特征在于：所述导管架基础包括多根主导管腿(3)、多根横向支撑杆(4)、多根竖向支撑杆(6)和多根斜向支撑杆(5)，多根所述主导管腿(3)以风电塔架(15)为中心均匀布置，顶部均与风能发电平台(1)底部焊接固定，底部与主桩腿(21)固定连接；多根所述横向支撑杆(4)焊接在相邻主导管腿(3)之间；多根所述竖向支撑杆(6)之间通过连系梁(18)焊接在一起，顶部均焊接在风能发电平台(1)底部，底部均通过斜向支撑梁(16)与主导管腿(3)对应焊接；多根所述斜向支撑杆(6)两两交叉焊接在相邻主导管腿(3)之间。3.根据权利要求1或2所述的基于导管架基础的风能和波浪能联合发电装置，其特征在于：所述波浪能发电装置包括液压马达(12)、发电机(13)、液压缸(7)和浮子(9)，所述液压马达(12)和发电机(13)相连，均设置在波浪能发电平台(2)上；所述液压缸(7)竖直设置，通过油管(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾斌，程卫民，陶铁铃，邹尤，赵鑫，曹龙，喻飞，李宇飞，汪顺吉，金乾，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42