一种海洋漂浮式平台狭管聚风发电系统技术方案

本实用新型专利技术一种海洋漂浮式平台狭管聚风发电系统涉及一种主体模块造型、构件合成、承载与浮力、流体变迁、狭管效应、基础架构、空气动力、结构力学、涡轮效应、电能转换等综合性学科的重大核心技术，属于海洋漂浮式平台风力发电系统技术领域。包括狭管聚风发电子系统和海洋承载平台子系统；所述的狭管聚风发电子系统由基台、圈梁、狭管本体、主柱、轮式支撑、交汇固定座、避雷针、避险控制组件、吮吸窗组件、引风筒体、风力发动机、风力发动机外壳体、发电机、附柱、聚风进口、防护网、圆弧柱、球状本体、平台、液压封盖等组成；所述的海洋承载平台子系统由浮台甲板、安全墙A、轮毂支撑、层隔、连接件、沉块、拉索、平浪板、浮筒体、人孔组成。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

Wind turbine power generation system of ocean floating platform

The utility model relates to a marine floating platform narrow tube wind power generation system relates to the main module design, component synthesis, bearing and buoyancy, fluid changes, narrow tube effect, infrastructure, aerodynamics, structural mechanics, turbine effect, power conversion of comprehensive discipline major core technology, belong to the sea floating wind power system technology platform. Including the narrow tube wind and ocean poly electronic system platform by carrying; base station, ring beam, narrow tube body, column, wheel support, intersection fixed seat, lightning rod, risk control module, window module, sucking air duct body, wind engine, engine casing body, wind generator, desorption column, poly air inlet, protective net, cylindrical, spherical body, platform, etc. the hydraulic sealing strips of wind tube poly electronic systems; the ocean platform subsystem consists of floating deck, safety wall A, wheel support, layer septum, connector, cable, flat sinker, wave plate, a buoy composition, manhole.

【技术实现步骤摘要】

本技术一种海洋漂浮式平台狭管聚风发电系统涉及的是一种主体模块造型、构件合成、承载与浮力、流体变迁、狭管效应、基础架构、空气动力、结构力学、涡轮效应、电能转换等综合性学科的重大核心技术，属于海洋漂浮式平台风力发电系统

技术介绍
我国是个海洋大国，有一万八千多公里的海岸线和三百万平方公里的海洋专属经济区，这一被称为“蓝色国土”的区域约为我国国土面积的三分之一，蕴藏着极其丰富的资源，是我们中华民族未来赖以生存和发展的主要物质基础来源。风能作为自然海洋资源的一部分，有着取之不尽用之不竭的强大优势，特别能为未来发展带来充盈的电力供应。但是人们能看到的仅仅限于几处样板，小规模的风力发电场。向深海扩大索取更能稳定持续的风能目前无论从运输装备，核心技术，还是全天候适宜产电的平台都鲜有报道，至于几十兆瓦、甚至上百兆瓦的风力机组更是闻所未闻。目前近海可见的百米高杆水平轴风力机核心技术仅限于几个发达国家拥有，而且核心技术一概不卖。上海东海大桥海上风场也仅限单机5兆瓦，国际上最大的单机也仅仅是7兆瓦，而且投入成本是岸基的2-3倍，漂浮式海洋平台只停留在试验阶段，投入成本预测是岸基的3-5倍以上。就算通过一系列技术手段解决了施工、运输、吊装、组合，以后迁移转场、损坏维修也是难以解决的棘手问题。在遇强暴风和台风时很难立即作出反应，断裂、起火燃烧、严重损坏主机事件屡见不鲜，而且这只是在近海应用时产生的问题，深海发电目前少有资料可借阅，专家文献也不多，更无实际应用的系列化案例可供借鉴。投入成本高、回收期长使一般企业望而却步，不敢涉足该领域。上述这些问题实际上已经困惑各国专家、科技人员、行业精英多年。这些专家们进行不懈努力深入研究，大胆探索，力争找到突破口，寻找到解决这些难题的替代方法和机型，希望能够为社会可持续发展，低碳绿色电能的持续供应贡献力量。但是真正能够推广应用，适应大规模布场，可以在单一海基平台上产出几十兆瓦，甚至上百兆瓦电能，同时特别可在用电口就近建站，又适应轻便运输、灵活安装、集约化，成机制发电的另类新颖专款风力机型，无论是专业制造技术 、专有海洋漂浮平台，还是专职技术人员和专有技术装备及核心技术自主权都严重缺失。经进一步检索及市场调查，未见与本技术完全一致或相类似的专家文献及专利报告。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述一系列技术问题和人类社会必然逐步走向海洋索取绿色风电的事实，提供一种海洋漂浮式平台狭管聚风发电系统，为存储核心技术和拥有自主知识产权作为本技术的目的。本技术最大的特点之一是:采用双腔室关键技术，解决浮力和承载能力的双重核心技术难题；以单体模块集约组合形成一个广大的海上平台，有利于主力架构建立和狭管聚风发电机组安装；特点之二是:以建筑科学设计理念建造的功能性架构承担着抗风浪，迎台风双重压力而稳如泰山，突破了现有风电场单杆独挑的现状；特点之三是:创造海洋平台狭管聚风发电模式，在占用海洋面积资源极少的情况下，开启在近0.3平方公里内完成风力发电功率达到几十兆瓦，甚至上百兆瓦的典范；特点之四是:造价低、使用寿命长、投资回报高，由于采用新型发电模式，漂浮主体基材随处可得，制造容易，彻底解决了迁移难、安装难、维护难等重大问题。本技术一种海洋漂浮式平台狭管聚风发电系统是采用以下技术方案实现的:一种海洋漂浮式平台狭管聚风发电系统包括狭管聚风发电子系统和海洋承载平台子系统。其中所述的狭管聚风发电子系统由基台、圈梁、狭管本体、主柱、轮式支撑、交汇固定座、避雷针、避险控制组件、吮吸窗组件、整流板、整流板壳体、顶帽、引风筒体、机械房、风力发动机、风力发动机外壳体、发电机、附柱、聚风进口、防护网、圆弧柱、球状本体、平台、安全墙B、液压封盖组成。主柱一头固定设置在浮台甲板上，另一头以支撑方式固定设置在平台环向底部；主柱与相邻的主柱之间环向设置有圈梁，使主柱与主柱之间通过圈梁形成坚固连接；圆弧柱一头固定设置在平台上，另一头设置在交汇固定座环向外侧，以防止运作时球状本体外移；球状本体向下开口延伸圈成活动状嵌入狭管本体上部开口内；狭管本体上部坚固设置在平台上，下部窄口处与整流板壳体固定连接；整流板壳体一头设置在狭管本体下部窄口处，另一头与风力发动机外壳体对接；风力发动机外壳体另一头设置在引风筒体上；而引风筒体另一头设置有顶帽；整流板多层平行设置在整流板壳体内；液压封盖设置在顶帽顶部空隙处；风力发动机外壳体、整流板壳体、引风筒体一并固定在基台上；基台设置在附柱上；附柱则设置在浮台甲板上；风力发动机外壳体内设置有风力发动机；发电机设置在机械房内；机械房设置在浮台甲板上；发电机中心轴与风力发动机中心轴直接相连，有利机械能转换成电能；聚风进口设置在球状本体环向；防护网设置在聚风进口上；安全墙B环向设置于平台，可有效保护施工人员的人身安全；避险控制组件设置在平台上，用于控制球状本体受风方向，当遇强台风时，还可作扭头规避动作，保障系统应用安全；吮吸窗组件环向设置于狭管本体，利用内外压差，将窗外游离散漫风能吮吸进入气流中，从而增大能量，根据需要，还可随意启闭；避雷针设置在交汇固定座顶部；球状本体、狭管本体内设置有轮式支撑，可有效提高抗拉损、抗压强度。从而形成一套完整的狭管聚风发电子系统。其中海洋承载平台子系统由浮台甲板、安全墙A、轮毂支撑、层隔、连接件、沉块、拉索、平衡板、浮筒体、人孔组成。安全墙A环向设置于浮台甲板边沿；浮筒体经组合后设置在狭管聚风发电子系统下方，受重力作用浮筒体的下面部分会沉入海水中；层隔设置在浮筒体内中段或偏上位置，从而形成上下两层；人孔设置在浮筒体上部，并透过浮台甲板；浮筒体内间隔设置有轮毂支撑，提高整体抗压强度；平衡板设置在浮筒体环向外侧，可以有效平衡波浪滂现象所产生的浮台甲板倾斜；连接件设置在浮筒体与相邻的浮筒体平衡板上；可以将若干个浮筒体连成一体，增强整体抗风暴、海浪能力；拉索一头固定设置在轮毂支撑中心，另一头向下延伸设置在沉块上，起到锚定作用，避免随意漂移。从而形成一套完整的海洋承载平台子系统。将上述组合完成的狭管聚风发电子系统、海洋承载子系统按先后顺序安装就位之后，形成一套完整的海洋漂浮式平台狭管聚风发电系统。所述的球状本体特征是:在球状本体环向设置有聚风进口，在球状本体向下部分同样开孔，并附设有向下延伸0.5-6米长的筒圈，而球状本体顶部外弧面上向上设置有中心限位轴筒。所述的球状本体采用市售玻璃纤维增强聚酯树脂，玻璃纤维增强环氧树脂或碳纤维/轻木/E玻璃纤维混杂，必要时可采用金属管材作为龙骨加以增强。当然采用更优的复合材料也是一种合理的选择。所述的狭管本体，其最大的固相特征为:向上部分采用大开口喇叭形集风风道，狭管本体成L状逐步狭窄，进风口段到出风口段直径比例为10:1，8:1，6:1，4:1任意一种比例。当然采用工作效率更高的比例也是合理的选择。所述的整流板采用市售的金属薄板，也可采用铝塑板或玻璃纤维增强环氧树脂板，当然采用更轻薄，强度高，耐腐蚀的高分子材料复合板也是可行的选择，无论采用任何一种材料的薄板，均采用平行设置，可有效消除乱流和湍流。所述的发电机采用市售同步发电机、异步发电机、永磁直驱发电机、永磁直流发电机或其他更先进优秀的发电机也是合理的选择。所述的引风本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种海洋漂浮式平台狭管聚风发电系统，其特征在于：包括狭管聚风发电子系统和海洋承载平台子系统；所述的狭管聚风发电子系统由基台、圈梁、狭管本体、主柱、轮式支撑、交汇固定座、避雷针、避险控制组件、吮吸窗组件、整流板、整流板壳体、顶帽、引风筒体、机械房、风力发动机、风力发动机外壳体、发电机、附柱、聚风进口、防护网、圆弧柱、球状本体、平台、安全墙B和液压封盖组成；主柱一头固定设置在浮台甲板上，另一头以支撑方式固定设置在平台环向底部；主柱与相邻的主柱之间环向设置有圈梁，使主柱与主柱之间通过圈梁形成坚固连接；圆弧柱一头固定设置在平台上，另一头设置在交汇固定座环向外侧；球状本体向下开口延伸圈成活动状嵌入狭管本体上部开口内；狭管本体上部坚固设置在平台上，下部窄口处与整流板壳体固定连接；整流板壳体一头设置在狭管本体下部窄口处，另一头与风力发动机外壳体对接；风力发动机外壳体另一头设置在引风筒体上；而引风筒体另一头设置有顶帽；整流板多层平行设置在整流板壳体内；液压封盖设置在顶帽顶部空隙处；风力发动机外壳体、整流板壳体、引风筒体一并固定在基台上；基台设置在附柱上；附柱则设置在浮台甲板上；风力发动机外壳体内设置有风力发动机；发电机设置在机械房内；机械房设置在浮台甲板上；发电机中心轴与风力发动机中心轴直接相连；聚风进口设置在球状本体环向；防护网设置在聚风进口上；安全墙B?环向设置于平台；避险控制组件设置在平台上，用于控制球状本体受风方向，当遇强台风时，作扭头规避动作，保障系统应用安全；吮吸窗组件环向设置于狭管本体，利用内外压差，将窗外游离散漫风能吮吸进入气流中；避雷针设置在交汇固定座顶部；球状本体、狭管本体内设置有轮式支撑，有效提高抗拉损、抗压强度；所述的海洋承载平台子系统由浮台甲板、安全墙A?、轮毂支撑、层隔、连接件、沉块、拉索、平衡板、浮筒体和人孔组成；安全墙A?环向设置于浮台甲板边沿；浮筒体经组合后设置在狭管聚风发电子系统下方，受重力作用浮筒体的下面部分会沉入海水中；层隔设置在浮筒体内中段或偏上位置，从而形成上下两层；人孔设置在浮筒体上部，并透过浮台甲板；浮筒体内间隔设置有轮毂支撑，提高整体抗压强度；平衡板设置在浮筒体环向外侧，有效平衡波浪所产生的浮台甲板倾斜；连接件设置在浮筒体与相邻的浮筒体平衡板上；将若干个浮筒体连成一体，增强整体抗风暴、海浪能力；拉索一头固定设置在轮毂支撑中心，另一头向下延伸设置在沉块上，起到锚定作用，避免随意漂移，从而形成一套完整的海洋承载平台子系统；将上述组合完成的狭管聚风发电子系统、海洋承载子系统按先后顺序安装就位之后，形成一套完整的海洋漂浮式平台狭管聚风发电系统。...

【技术特征摘要】
1.一种海洋漂浮式平台狭管聚风发电系统，其特征在于:包括狭管聚风发电子系统和海洋承载平台子系统； 所述的狭管聚风发电子系统由基台、圈梁、狭管本体、主柱、轮式支撑、交汇固定座、避雷针、避险控制组件、吮吸窗组件、整流板、整流板壳体、顶帽、引风筒体、机械房、风力发动机、风力发动机外壳体、发电机、附柱、聚风进口、防护网、圆弧柱、球状本体、平台、安全墙B和液压封盖组成；主柱一头固定设置在浮台甲板上，另一头以支撑方式固定设置在平台环向底部；主柱与相邻的主柱之间环向设置有圈梁，使主柱与主柱之间通过圈梁形成坚固连接；圆弧柱一头固定设置在平台上，另一头设置在交汇固定座环向外侧；球状本体向下开口延伸圈成活动状嵌入狭管本体上部开口内；狭管本体上部坚固设置在平台上，下部窄口处与整流板壳体固定连接；整流板壳体一头设置在狭管本体下部窄口处，另一头与风力发动机外壳体对接；风力发动机外壳体另一头设置在引风筒体上；而引风筒体另一头设置有顶帽；整流板多层平行设置在整流板壳体内；液压封盖设置在顶帽顶部空隙处；风力发动机外壳体、整流板壳体、引风筒体一并固定在基台上；基台设置在附柱上；附柱则设置在浮台甲板上；风力发动机外壳体内设置有风力发动机；发电机设置在机械房内；机械房设置在浮台甲板上；发电机中心轴与风力发动机中心轴直接相连；聚风进口设置在球状本体环向；防护网设置在聚风进口上；安全墙B环向设置于平台；避险控制组件设置在平台上，用于控制球状本体受风方向，当遇强台风时，作扭头规避动作，保障系统应用安全；吮吸窗组件环向设置于狭管本体，利用内外压差，将窗外游离散漫风能吮吸进入气流中；避雷针设置在交汇固定座顶部；球状本体、狭管本体内设置有轮式支撑，有效提高抗拉损、抗压强度； 所述的海洋承载平台子系统由浮台甲板、安全墙A、轮毂支撑、层隔、连接件、沉块、拉索、平衡板、浮筒体和人孔组成；安全墙A环向设置于浮台甲板边沿；浮筒体经组合后设置在狭管聚风发电子系统下方，受重力作用浮筒体的下面部分会沉入海水中；层隔设置在浮筒体内中段或偏上位置，从而形成上下两层；人孔设置在浮筒体上部，并透过浮台甲板；浮筒体内间隔设置有轮毂支撑，提高整体抗压强度；平衡板设置在浮筒体环向外侧，有效平衡波浪所产生的浮台甲板倾斜；连接件设置在浮筒体与相邻的浮筒体...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚伯龙，李勇强，杨伟涛，谢玉琪，张红旭，
申请(专利权)人：江苏中蕴风电科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：