综合能源风道井发电站风塔结构制造技术

一种综合能源风道井发电站风塔结构，具有一垂直于地面的风塔，其包括一承重结构同轴围绕并支撑一风道井，风道井外壁自上而下设置有数组围绕在风道井外壁的风道井支撑环，各组风道井支撑环上沿圆周均匀分布有数个风道井连接点；承重结构的壁面在对应于所述风道井支撑环的位置上也设有数组承重结构支撑环，所述承重结构支撑环上沿圆周也设有均匀分布的承重结构连接点；所述风道井连接点与等高的所述承重结构连接点之间通过支撑杆对称地相连接。据此，使组装更容易，极大地提高了施工效率并降低了施工难度，还可保证风道井内壁的光滑标准，有利于发电站功率的提高。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及风力发电系统，特别是一种结合太阳能、地热能的综合能源风道井发电站风塔结构。
技术介绍
人类对化石燃料，如石油、煤炭等的攫取所造成的环境影响日趋扩大，且这类能源供应有限，亦日趋枯竭。因此，利用风能、太阳热能的发电系统在世界范围都已被高度重视，近年来亦获得了突飞猛进的发展。常见的以自然风力驱动桨叶的风力发电机、以太阳能作为热源再转化为机械能驱动发电机，都已进入产业利用阶段。但上述利用风能及太阳能的形式均存在对风力、日照等自然条件过度依赖、结构复杂、投入产出效率低下的缺陷。 针对上述不足，将风能与太阳热能相结合，取长补短的能源利用手段亦见诸公开。其基本原理是以太阳能加热空气，通过垂直于地面的风道形成上升气流来驱动风力发电机产生电能。例如，国际公开W001/96740A所描述的烟囱形太阳能风轮机，即公开了通过太阳能温室将空气预热，再导入垂直于地面的风道形成上升气流，驱动风道中的涡轮机带动发电机工作，其通过复杂的计算机控制系统协调发电机的转速、力矩等参数控制；又如中国专利申请 CN101487452A、CN102U8150A，公开了太阳能与风能综合利用的基本原理与结构，以及考虑到通过光伏电池、导热管等结构实现热能、光能综合利用的形式。如前例举的已公开技术方案，均采用了前述的基本原理，太阳能预热的空气在垂直风道中上升，并在风道中适当的位置驱动涡轮、叶轮带动发电机发电。但实践证明，仅仅根据上述基本原理，并不能实现具有产业利用价值的有效产能，且已公开的技术方案，如上述TO01/96740A所描述的，仍存在效率低下、控制原理复杂的缺陷。究其原因，首先，众所周知，空气的热容量和热传导效率并不高，且高度透明，并不利于热能的积蓄，加上后段风道的导流作用，空气流速很大，仅仅通过一段温室型空仓，流动的空气便不可能被加热到足够的温度，不能形成与周围环境足够的温差，使风道中的上升气流不能产生足够的速度与压强。再者，已公开的技术方案对输出电能的调峰处理均显不足，而利用太阳能、风能等不稳定自然能源来发电，目前最棘手的技术问题就是无法得到稳定的电能产出，尤其是与公共电网并网时，该缺陷更为突出。如前例举的已公开技术方案，并不能实现具有产业利用价值的有效产能，除不能充分挖掘自然能源的潜在能量外，作为主要发电部件的风力发电装置也没有考虑到此类系统的特殊性而加以特殊的结构设计，因此，均无法充分利用可做功的能量。上述发电方式中，在一定范围内，风道井越高，越容易获得稳定、强力的上升气流； 风道井的直径越大，越易于采用大直径、相对低速、高效的发电机系统。但建造大直径且相对较高的风道井，已属巨大工程，其投资很难通过后期，的产能有效地收回。据此，虽有用以克服该缺陷的技术方案公开，例如中国专利公开CN201246272Y和C拟851632Y，前者提供了以轻型拼接结构构建风道井的技术方案，但其结构强度尚嫌不足，无法承担高速气流可能引起的谐振，因而不能投入高强度的产业应用；后者则在尽可能扩大断面直径的前提下牺牲了必要的高度，使气流速度和平顺性都无法有效提高。再者，如前例举的已公开技术方案，均采用了前述的基本原理，太阳能预热的空气在垂直风道中上升，在风道中适当的位置驱动涡轮、叶轮带动发电机发电。但均没有涉及风塔顶部尾气流的处理方式。实践证明，风道井中的做功气流尾气在塔顶排放到大气环境中时，由于还具有一定的流速，与外界静止或仅具有水平流速的空气相碰撞，会产生巨大的排气噪音，并在塔顶端产生湍流，这种湍流还影响了排气的顺畅程度，严重的情况下甚至会对塔顶结构产生破坏。上述公知的技术方案均没有考虑到这种潜在的威胁。为此，本申请的专利技术人针对上述传统技术的缺陷，通过本申请特提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术目的在于，提供一种风塔结构，针对公知技术方案的缺陷加以改进，从而为综合能源风道井发电站提供高强度、高稳定性的结构，为充分利用综合能源产生高强、 高平顺性的做功气流提供了基本的保障。本技术目的还在于，提供一种综合能源风道井发电站，以克服上述传统技术方案所存在的太阳能预加热效率不高，电能输出不够稳定的的缺陷。本技术目的还在于，提供一种风力发电装置，以克服上述传统技术方案所存在的能源利用率不高，发电装置结构不合理的缺陷。本技术目的还在于，提供一种消音器，以克服上述传统技术方案所存在的排气噪音巨大、排气不畅及影像塔顶结构安全的缺陷。根据上述目的，本技术提供一种风塔结构，所述风道井外壁自上而下设置有数组围绕在风道井外壁的风道井支撑环，各组风道井支撑环上沿圆周均勻分布有数个风道井连接点；承重结构的壁面在对应于所述风道井支撑环的位置上也设有数组承重结构支撑环，所述承重结构支撑环上沿圆周也设有均勻分布的承重结构连接点；所述风道井连接点与等高的所述承重结构连接点之间通过支撑杆相连接，所述支撑杆一端连接于所述风道井连接点，另一端连接于承重结构侧壁上的承重结构连接点，各支撑杆在平面上对称分布。优选的是，所述风道井支撑环上分别具有沿圆周均勻分布的八个风道井连接点； 所述承重结构支撑环上分别具有沿圆周均勻分布的十二个承重结构连接点；在同一高度上相对应的两支撑环上，对称分布的四个风道井连接点与相对应的四个承重结构连接点通过沿径向分布的四条直支撑杆形成一十字形，所述承重结构连接点与风道井连接点之间并通过斜支撑杆连接构成一对称的八角形结构。优选的是，所述承重结构为钢桁架结构或钢筋混凝土结构；所述风道井为钢筋混凝土结构。优选的是，所述风道井为分段预制钢筋混凝土管拼接结构。优选的是，所述钢桁架结构外围包裹有轻质复合板。优选的是，所述轻质复合板为彩钢-聚氨酯泡沫复合板。优选的是，所述风道井由钢筋混凝土预制管拼接构成。优选的是，所述风道井支撑环、所述承重结构支撑环、支撑杆全部或之一，由工字型钢构成。本技术还提供一种采用上述结构的综合能源风道井发电站，具有一垂直于地面的风塔，其包括一承重结构同轴围绕并支撑一风道井，风道井基部具有四个进气道，该基部周围环绕有可覆盖所述进气道的太阳能预热室，风道井中设置一个以上带有气流驱动装置的风力发电机，采用上述风塔结构。通过上述结构，承重结构通过对称分布的支撑杆将风道井支撑于承重结构之中并牢固地构成一整体，承重结构采用钢桁架结构使组装更容易， 对称分布的支撑杆提供了各向稳定均衡的支撑，而风道井由于无需承重，可采用分段预制的钢筋混凝土圆管拼接，极大地提高了施工效率并降低了施工难度，还可保证风道井内壁的光滑标准，十分有利于高气压、高流速的大功率风道井发电站建设。根据上述目的，本技术提供一种综合能源风道井发电站，包括一垂直于地面并在基部设置有数个进气道的风道井，所述基部周围环绕有底面与风道井底面齐平且顶面高于所述进气道的太阳能预热室，所述风道井中设置一个以上带有气流驱动装置的风力发电机，所述太阳能预热室具有集热装置，及用于将阳光聚集到集热装置的聚光装置；一调峰装置，包括连接到所述风力发电机的电动空气压缩机、充放电装置和配电控制装置，该空气压缩机与一组储气罐通过管道相连接；所述太阳能预热室的周边设置有对应于所述进气道的进风口，其通过主风道连通于上述进气道；该进风口处还设置有向该太阳能预热室内压送空气的送风机。优选的是，所述太阳能预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合能源风道井发电站风塔结构，具有一垂直于地面的风塔(10)，其包括一承重结构(11)同轴围绕并支撑一风道井(12)，风道井(12)基部具有四个进气道，该基部周围环绕有可覆盖所述进气道的太阳能预热室(20)，风道井(1 中设置一个以上带有气流驱动装置的风力发电机GO)；其特征在于所述风道井(1 外壁自上而下设置有数组围绕在风道井(1 外壁的风道井支撑环(120)，各组风道井支撑环(120)上沿圆周均勻分布有数个风道井连接点(121)；承重结构(11)的壁面在对应于所述风道井支撑环(120)的位置上也设有数组承重结构支撑环(110)，所述承重结构支撑环(110)上沿圆周也设有均勻分布的承重结构连接点(111)；所述风道井连接点(121)与等高的所述承重结构连接点(111) 之间通过支撑杆相连接，所述支撑杆一端连接于所述风道井连接点(121)，另一端连接于承重结构(11)壁面的承重结构连接点(111)上，各支撑杆在平面上对称分布。2.根据权利要求1所述综合能源风道井发电站风塔结构，其特征在于所述风道井支撑环(120)上分别具有沿圆周均勻分布的八个...

【专利技术属性】
技术研发人员：周登荣，周剑，
申请(专利权)人：周登荣，周剑，
类型：实用新型
国别省市：