【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及深远海浮式风电运载装置，具体是关于一种深远海浮式风电双船湿拖装置及湿拖方法。
技术介绍
1、随着陆上风电和近海风电资源的大幅度开发，可用于建设新风电场的地理资源逐渐减少，海上风电从近海浅海走向深远海成为主流趋势。与近海风场相比，深远海风速更大、风力更稳定、风能资源更丰富，全球80％的海上风能资源蕴藏在水深60m以上的海域。然而在水深超过50m的深远海海域，固定式基础的造价大幅度增加，业界不得不考虑设计浮式风电作为深远海风能开发的高收益解决方案。但是大型风电的深远海安装成本高居不下，目前已成为制约海上风电向外海更大风区发展，提取更多风能的主要瓶颈。业界迫切需要海上安装更快捷，船舶资源更容易获得，对不同样式浮式风电更兼容的大型风电安装技术。
2、对现有的单机发电量在10mw以内的浮式风电而言，其安装技术主要包括hywind项目spar基础的风电安装方式和windfloat atlantic项目半潜基础的风电安装方式。hywind项目将spar基础从芬兰湿拖到挪威，到达预定海域后将spar压载扶正，使用一艘大型半潜式起重船运载、起吊安装风机，最后布置系泊系统，完成压载调载。windfloat atlantic项目在干船坞中建造风机的浮式基础，建设完成后干船坞充水，拖船将半潜基础拖至编组码头吊装风机，安装完成后仍采用湿拖的方式拖往指定位置布置。
3、然而，现阶段浮式风电的安装技术尚未趋于一致，且具有风电安装船紧缺、海上安装周期长、安装作业窗口期短、安装综合成本高等问题。
1、针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种深远海浮式风电双船湿拖装置及湿拖方法，应用常规船舶资源实施，对比现有的拖轮拖曳，大幅度缩短了海上拖航作业时间，具备了更长的作业窗口期，对不同样式的风电浮体也具备理想的兼容性，体现出了更高的综合效率，大幅度降低了远海风电的安装成本。
2、为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
3、本专利技术所述的深远海浮式风电双船湿拖装置，包括：运载船；风机浮体，包括上部的y形浮体本体和下部的三角形浮箱；两个所述风机浮体相对地设置于两船之间；约束塔架，所述约束塔架包括桁架、浮体约束机构和卡爪连接器，四个所述桁架分为两组，每组的两个桁架分别设置于每艘运载船的前甲板和艉甲板，每个桁架对应一个所述浮体约束机构；每个所述浮体约束机构的第一端与对应的所述桁架连接，其第二端设置有卡爪连接器，所述卡爪连接器与所述y形浮体本体的斜段的自由端连接；浮式风机组件，布置在所述风机浮体的直段的自由端。
4、的深远海浮式风电双船湿拖装置，优选地，所述浮体约束机构包括阻尼悬挂器和箱式转梁；所述箱式转梁的一端通过所述阻尼悬挂器与所述桁架的顶部连接，其另一端设置有卡爪连接器。
5、所述的深远海浮式风电双船湿拖装置，优选地，所述阻尼悬挂器为杠杆液压缸式。
6、所述的深远海浮式风电双船湿拖装置，优选地，所述阻尼悬挂器为液压阻尼缸式。
7、本专利技术所述的深远海浮式风电双船湿拖装置的湿拖方法，包括如下步骤：
8、根据浮式风电尺寸与重量、风机浮体压载量、运送距离、航行海域的环境条件，计算出满足风电运载所需的双船船体尺寸和动力性能指标，选取合适的船舶进行改造，通过在双船的甲板上安装两套约束塔架，以组建双船运送平台；
9、对双船和两风机浮体进行压载设计，明确各自的压载量，确保浮式风电双船运载稳定性；
10、使用拖船将风机浮体拖至码头，并吊装浮式风机组件；
11、利用拖船将安装浮式风机组件后的风机浮体拖航至开阔水域与完成改造的双船连接；使双船与风机浮体通过箱式转梁上的卡爪连接器实现快速连接和解脱；
12、双船运载浮式风机组件行驶到深远海浮式风电场既定安装点后，先后释放所运载的两台浮式风机组件。
13、所述的湿拖方法，优选地，所述利用拖船将安装浮式风机组件后的风机浮体拖航至开阔水域与完成改造的双船连接，具体为：
14、通过拖船辅助调整风机浮体与双船的相对位置，再通过调节风机浮体压载水量改变其与双船驳船的垂向相对位置，以通过调载完成卡爪连接器的快速对接；
15、当第一台安装有浮式风机组件的风机浮体与双船连接后，风机浮体与双船形成了整体，第二台安装有浮式风机组件的风机浮体通过拖船牵引到双船之间的预留位置，再次通过调载完成连接，以使双船和两台带有浮式风机组件的风机浮体形成稳固的整体。
16、所述的湿拖方法，优选地，所述双船运载浮式风机组件行驶到深远海浮式风电场既定安装点后，先后释放所运载的两台浮式风机组件，具体为：解脱箱式转梁与风机浮体之间的卡爪连接器，增加风机浮体的压载水，使其从双船约束中释放，最后箱式转梁复位收回到船舷以内。
17、所述的湿拖方法，优选地，若阻尼悬挂器为液压阻尼缸式，则在第一台风机浮体或第二台风机浮体与双船连接后，锁定阻尼悬挂器，以使箱式转梁不再转动；
18、在解脱箱式转梁与风机浮体之间的卡爪连接器前，解锁阻尼悬挂器，以使箱式转梁恢复转动。
19、本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
20、本专利技术应用常规船舶资源实施，对比现有的拖轮拖曳，采用自航运载大幅度缩短了海上航行时间，具备了更长的作业窗口期，对不同样式的风电浮体也具备理想的兼容性，体现出了更高的综合效率，大幅度降低了远海风电的安装成本。
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1.一种深远海浮式风电双船湿拖装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的深远海浮式风电双船湿拖装置，其特征在于，所述浮体约束机构包括阻尼悬挂器和箱式转梁；
3.根据权利要求2所述的深远海浮式风电双船湿拖装置，其特征在于，所述阻尼悬挂器为杠杆液压缸式。
4.根据权利要求3所述的深远海浮式风电双船湿拖装置，其特征在于，所述阻尼悬挂器为液压阻尼缸式。
5.一种基于权利要求1至4中任一项所述的深远海浮式风电双船湿拖装置的湿拖方法，其特征在于，包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的湿拖方法，其特征在于，所述利用拖船将安装浮式风机组件后的风机浮体拖航至开阔水域与完成改造的双船连接，具体为：
7.根据权利要求6所述的湿拖方法，其特征在于，所述双船运载浮式风机组件行驶到深远海浮式风电场既定安装点后，先后释放所运载的两台浮式风机组件，具体为：
8.根据权利要求6所述的湿拖方法，其特征在于，若阻尼悬挂器为液压阻尼缸式，则在第一台风机浮体或第二台风机浮体与双船连接后，锁定阻尼悬挂器，以使箱式转梁不再转动；p>...
【技术特征摘要】
1.一种深远海浮式风电双船湿拖装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的深远海浮式风电双船湿拖装置，其特征在于，所述浮体约束机构包括阻尼悬挂器和箱式转梁；
3.根据权利要求2所述的深远海浮式风电双船湿拖装置，其特征在于，所述阻尼悬挂器为杠杆液压缸式。
4.根据权利要求3所述的深远海浮式风电双船湿拖装置，其特征在于，所述阻尼悬挂器为液压阻尼缸式。
5.一种基于权利要求1至4中任一项所述的深远海浮式风电双船湿拖装置的湿拖方法，其特征在于，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵天奉，段梦兰，杨仁杰，周镇宇，王民浩，
申请(专利权)人：中国海洋工程研究院青岛，
类型：发明
国别省市：
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