【技术实现步骤摘要】
采用充气保压增强型塔筒的超大型水平轴风力发电机
本专利技术涉及一种大型水平轴风力发电机，特别是涉及一种模块化的塔筒增强型的超大型水平轴风力发电机，应用于风力发电机
技术介绍
风力发电机作为一种洁净的可再生能源在世界范围得到很大发展，21世纪将会成为大规模开发利用的新能源，全球风能资源十分丰富，在各国政策的支持鼓励下，风力发电得到迅猛发展，目前，中国已成为世界风电装机容量最多的国家。通常高处的风速比低处风速大，由于风能与风速的平方成正比，更高的塔筒能使风轮单位扫风面积能获得更多的风能，有研究指出，在通常情况下塔筒每升高1米，风力发电机年发电量可增加0.5-1％，若塔筒升高100米，风力发电机年发电量可增加0.5-1倍。由于风轮的扫风面积越大获取的风能越多，而风轮的扫风面积与风轮叶片长度的平方成正比，若叶片长度增加1倍，风轮扫风面积是原来的4倍，获取的风能是原来的4倍。同时升高塔筒和加长叶片，提升发电量的效应是二者单独效应的乘积，若塔筒升高100米，叶片加长1倍，二者的综合效应是6-8倍。即发电量是原来的6到8...
【技术保护点】
1.一种采用充气保压增强型塔筒的超大型水平轴风力发电机，包括地面基础、整体塔筒、机头装置、人行吊笼装置和辅助装置，整体塔筒的底部坐落安装于地面基础上，在整体塔筒的塔底段的下端设有内外法兰与地面基础通过地脚螺栓固定连接，在每个地脚螺栓两旁的法兰与筒壁之间均设有加强筋板(53)，所述机头装置包括机舱(21)、主轴(20)、轮毂(19)和叶片(18)，整体塔筒的塔顶段的上端与支承轴承(22)相配合，支承轴承(22)与机舱法兰连接，机舱(21)上安装有主轴(20)，主轴(20)上安装有轮毂(19)，轮毂(19)上安装有叶片(18)，整体塔筒采用分段制造，相邻的分段塔筒之间进行法兰连...
【技术特征摘要】
1.一种采用充气保压增强型塔筒的超大型水平轴风力发电机，包括地面基础、整体塔筒、机头装置、人行吊笼装置和辅助装置，整体塔筒的底部坐落安装于地面基础上，在整体塔筒的塔底段的下端设有内外法兰与地面基础通过地脚螺栓固定连接，在每个地脚螺栓两旁的法兰与筒壁之间均设有加强筋板(53)，所述机头装置包括机舱(21)、主轴(20)、轮毂(19)和叶片(18)，整体塔筒的塔顶段的上端与支承轴承(22)相配合，支承轴承(22)与机舱法兰连接，机舱(21)上安装有主轴(20)，主轴(20)上安装有轮毂(19)，轮毂(19)上安装有叶片(18)，整体塔筒采用分段制造，相邻的分段塔筒之间进行法兰连接，其特征在于：分段塔筒的连接法兰采用外法兰，整体塔筒主要由塔底段、塔身段、塔顶封头段和塔顶段进行自下而上连接安装而成；由塔底段、塔身段、塔顶封头段通过法兰组成密闭的充气保压容器，充气保压容器的底部直接安装地面基础上，并在法兰连接缝处均采用密封结构形成分段塔筒外法兰连接缝密封装置(11)，使整个塔筒内腔局部段成为气密内腔，使气密内腔中注入适合的气体介质，并进行保压，所述气密内腔中的压强P如下：
公式中G为机头装置的总重量，S为气密内腔的横截面积；塔顶封头段采用二连异形法兰(13)，由压力容器封头部分的外侧横向凸台的下表面或上表面形成法兰连接部；塔底段筒內地面基础均设有气密封层；塔内每段塔筒密封结构下方均设有检修平台，相邻的平台之间设有活动人行爬梯，塔筒底部设有检修人孔(2)，塔顶封头段的封头(14)上设有通气管(15)及电动阀(16)，塔顶段上设有门洞(25)，在门洞(25)外设有门洞平台(26)，在塔外从塔底到塔顶均设有人行吊笼装置，在塔身上设有安全阀(10)、压力表(8)和易燃易爆气体检测仪(9)、充气管(5)及充气阀(4)，在充气阀(4)与塔筒之间的充气管道(5)上接有排气管和排气阀(3)；在塔外从塔底沿塔身向上到塔顶段，在塔顶段的电缆通道口(27)敷设有组合电缆(28)。
2.根据权利要求1所述采用充气保压增强型塔筒的超大型水平轴风力发电机，其特征在于：气密内腔中的压强P为0.16～0.7MPa；在整个塔筒内腔局部段成为气密内腔中充入的气体为氮气或洁净空气，当采用空气压缩机充气时，空气压缩机采用无油润滑空气压缩机。
3.根据权利要求1所述采用充气保压增强型塔筒的超大型水平轴风力发电机，其特征在于：所述整体塔筒为圆直筒形结构，整体塔筒由圆直筒形塔底段(35)、圆直筒形支撑座段(33)、圆直筒形塔身段(30)、圆直筒形塔顶封头段(12)、圆直筒形塔顶段(17)组成，所述圆直筒形支撑座段(33)设置在圆直筒形塔底段(35)和圆直筒形塔身段(30)之间，在圆直筒形塔筒下部与基础间，围绕圆直筒形塔筒的外壁周边对称均布设有至少3根斜支撑件(6)，斜支撑件(6)的中心线与塔筒轴心线成不小于30度的夹角，斜支撑件(6)的两端均设有法兰，斜支撑件(6)的一端与圆直筒形支撑座段(33)的塔筒上的突出的支撑座(7)的法兰连接，斜支撑件(6)的另一端与斜支撑件地面基础(1)支撑连接。
4.根据权利要求3所述采用充气保压增强型塔筒的超大型水平轴风力发电机，其特征在于：圆直筒形塔身段(30)由至少2个结构、尺寸、材质相同的圆直筒形的分段塔筒组装而成，塔筒内腔直径为6-12米。
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