專利名稱：海上風力發(fā)電機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種海上風力發(fā)電機組。
背景技術(shù)：
風能是一種清潔的可再生綠色能源，開發(fā)效率高，經(jīng)濟性好，具有大規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化前景，世界各國正在大力建設(shè)風電場，風力發(fā)電技術(shù)也得到了快速發(fā)展。風電場主要分為陸地風電場和海上風電場。陸地風電場起步較早，發(fā)展比較成熟，但存在嚴重的用地矛盾、噪聲污染、優(yōu)良場址已逐漸開發(fā)完畢等問題，風電場的開發(fā)正逐漸向海上轉(zhuǎn)移。海上風電場按所處海域位置分為淺海風電場和深海風電場。淺海風電場適用于 50m以內(nèi)水深的海域，采用固定式基礎(chǔ)形式。淺海風電場在歐洲，特別是在丹麥、英國等國家起步較早，發(fā)展也特別迅速。深海風電場一般適用于50m以上水深的海域。海上風力資源豐富，比陸地風力發(fā)電量大，同時，深海區(qū)域的風力資源要比近海區(qū)域更為豐富，具有很大的發(fā)展?jié)摿?，也是未來海上風電場開發(fā)的主要海域。設(shè)計出一種成本低、穩(wěn)定性好、適用范圍廣的海上風電機組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)對我國海上風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，本發(fā)明提出一種穩(wěn)定性好、施工和安裝方便的海上風力發(fā)電機組。一種海上風力發(fā)電機組包括浮體結(jié)構(gòu)、風機塔筒、風電機組，所述浮體結(jié)構(gòu)的上端連接所述風機塔筒的一端，所述風機塔筒的另一端安裝有風電機組，所述浮體結(jié)構(gòu)的下端通過連接件連接海底錨。在其中一個實施例中，還包括剛性構(gòu)件、連接件，所述浮體結(jié)構(gòu)下端連接剛性構(gòu)件，所述連接件一端連接所述剛性構(gòu)件，另一端連接海底錨。在其中一個實施例中，所述剛性構(gòu)件從所述浮體結(jié)構(gòu)的周邊向四周伸出，且所述剛性的厚度沿延伸方向逐漸減小。在其中一個實施例中，所述剛性構(gòu)件的橫截面為矩形。在其中一個實施例中，所述的連接件為張力筋腱或錨纜。在其中一個實施例中，所述浮體結(jié)構(gòu)包括相互連接的第一浮塊和第二浮塊，所述的第二浮塊連接風機塔筒的一端，所述的第一浮塊通過連接件連接海底錨。在其中一個實施例中，所述浮體結(jié)構(gòu)包括至少一個第三浮塊，所述第三浮塊連接在所述第一浮塊、第二浮塊之間。在其中一個實施例中，所述的第一、二、三浮塊為圓柱形，所述第一浮塊的直徑大于第三浮塊的直徑，第三浮塊的直徑大于第二浮塊的直徑。在其中一個實施例中，所述剛性構(gòu)件與所述第一浮塊為一體。在其中一個實施例中，所述風電機組包括齒輪箱和安裝于齒輪箱上的葉片，所述齒輪箱安裝于風機塔筒的一端。
本發(fā)明海上風力發(fā)電機組的浮體結(jié)構(gòu)采用第一浮塊在下，第二浮塊在上的方式， 穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)簡單、施工和安裝方便、經(jīng)濟適用，連接件的預張力平衡第一浮塊提供的剩余浮力，垂向和轉(zhuǎn)動剛度大，可以很好的限制浮體的垂向運動和翻轉(zhuǎn)。所述第三浮塊與第一浮塊、第二浮塊連接在一起，多個浮塊的擺放結(jié)構(gòu)外形貌似 “葫蘆”形狀，具有良好的穩(wěn)定性，可以減小浮體結(jié)構(gòu)的運動，保證發(fā)電機組的安全。浮體結(jié)構(gòu)采用大直徑的第一浮塊在下，小直徑的第二浮塊在上的方式，中間的第三浮塊的直徑為兩者之間，在保證浮體結(jié)構(gòu)提供足夠浮力的同時，減小其所受的波浪力，同時，下重上輕可確保其穩(wěn)定性。第一浮塊與剛性構(gòu)件之間通過矩形截面進行連接，更加牢固，制作也相對方便。剛性構(gòu)件與所述第一浮塊為一體，增加整體的穩(wěn)定性。同時也使得第一浮塊浮塊和剛性構(gòu)件在陸地上制成一體，然后運到海上進行安裝，操作簡單。


圖I為本發(fā)明海上風力發(fā)電機組的示意圖；圖2為圖I沿A-A向的剖視圖；附圖標記說明I、風電機組，2、風機塔筒，3、浮體結(jié)構(gòu)，4、第一浮塊，5、第二浮塊，6、第三浮塊，7、 第四浮塊，8、剛性構(gòu)件，9、連接件，10、海底錨，11、葉片，12、齒輪箱。
具體實施例方式下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明海上風力發(fā)電機組的實施例進行說明。如圖I所示，海上風力發(fā)電機組包括風電機組1，風機塔筒2、浮體結(jié)構(gòu)3，浮體結(jié)構(gòu) 3的上端連接風機塔筒2的一端，風機塔筒2的另一端安裝有風電機組1，浮體結(jié)構(gòu)3的下端通過連接件9連接海底錨10。浮體結(jié)構(gòu)3包括第一浮塊4、第二浮塊5、第三浮塊6和第四浮塊7，第四浮塊7將第一浮塊4和第三浮塊6連接在一起，第二浮塊5與第四浮塊7串聯(lián)在一起，從而使第二浮塊5與在第一、三、四浮塊連接在一起。本實施例中，四個浮塊為圓柱形，第二浮塊5與第四浮塊7的直徑相同，第一浮塊4的直徑大于第三浮塊6的直徑，第三浮塊6的直徑大于第二浮塊5的直徑，第一浮塊4位于浮體結(jié)構(gòu)3下端，第二浮塊5于浮體結(jié)構(gòu)3的上端，浮體結(jié)構(gòu)3呈上輕下重，在浮體結(jié)構(gòu)提供足夠浮力的同時，減小其所受的波浪力，確保浮體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。第二浮塊5與第四浮塊7可作為一個浮塊預制。為保證四個浮塊連接的強度可靠， 四個浮塊可預制成一體。可以理解的是，浮塊的數(shù)目不僅僅限定在四個，可以依實際的環(huán)境狀況進行設(shè)定，其擺放的具體結(jié)構(gòu)也不局限于本實施例中所描述的，滿足使整體平穩(wěn)即可。如圖2所示，第一浮塊4向外伸出三個剛性構(gòu)件8，任意兩個的剛性構(gòu)件8相互間成120°夾角，剛性構(gòu)件8的橫截面為矩形，每個剛性構(gòu)件的橫截面大小是變化的，剛性構(gòu)件8的橫截面向外是逐漸減小的，第一浮塊4與三個剛性構(gòu)件8之間搭接牢固。剛性構(gòu)件 8和第一浮塊4可預制成一體，確保發(fā)電機組的安全。三個連接件9的一端分別連接一個剛性構(gòu)件8，另一端分別連接一海底錨10，任意兩個連接件9之間的夾角為120°，連接件9為張力筋腱或錨纜，根據(jù)海底地質(zhì)和水深的不同，所述海底錨9可采用樁基錨、重力式錨或吸力式錨。浮體結(jié)構(gòu)3在海水浮力、自身重力及連接件張力的作用下平衡，垂向和轉(zhuǎn)動剛度大，可以很好的限制浮體的垂向運動和翻轉(zhuǎn)。第二浮塊5的頂端連接風機塔筒2，風機塔筒2的上安裝風電機組1，所述風電機組I由葉片11和齒輪箱12組成，葉片11安裝于齒輪箱12上。浮體結(jié)構(gòu)和剛性構(gòu)件可在陸地上制成一體，然后運到海上進行安裝，第二浮塊和風機塔筒可采用法蘭進行連接，可方便海上風力發(fā)電機組在海上安裝。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的具體實施方式
，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種海上風力發(fā)電機組，其特征在于，包括浮體結(jié)構(gòu)、風機塔筒、風電機組，所述浮體結(jié)構(gòu)的上端連接所述風機塔筒的一端，所述風機塔筒的另一端安裝有風電機組，所述浮體結(jié)構(gòu)的下端通過連接件連接海底錨。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的海上風力發(fā)電機組，其特征在于，還包括剛性構(gòu)件、連接件， 所述浮體結(jié)構(gòu)下端連接剛性構(gòu)件，所述連接件一端連接所述剛性構(gòu)件，另一端連接海底錨。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的海上風力發(fā)電機組，其特征在于，所述剛性構(gòu)件從所述浮體結(jié)構(gòu)的周邊向四周伸出，且所述剛性的厚度沿延伸方向逐漸減小。
4.根據(jù)權(quán)利要求3任一項所述的海上風力發(fā)電機組，其特征在于，所述剛性構(gòu)件的橫截面為矩形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的海上風力發(fā)電機組，其特征在于，所述的連接件為張力筋腱或錨纜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的海上風力發(fā)電機組，其特征在于，所述浮體結(jié)構(gòu)包括相互連接的第一浮塊和第二浮塊，所述的第二浮塊連接風機塔筒的一端，所述的第一浮塊通過連接件連接海底錨。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的海上風力發(fā)電機組，其特征在于，所述浮體結(jié)構(gòu)包括至少一個第三浮塊，所述第三浮塊連接在所述第一浮塊、第二浮塊之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的海上風力發(fā)電機組，其特征在于，所述的第一、二、三浮塊為圓柱形，所述第一浮塊的直徑大于第三浮塊的直徑，第三浮塊的直徑大于第二浮塊的直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的海上風力發(fā)電機組，其特征在于，所述剛性構(gòu)件與所述第一浮塊為一體。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的海上風力發(fā)電機組，其特征在于，所述風電機組包括齒輪箱和安裝于齒輪箱上的葉片，所述齒輪箱安裝于風機塔筒的一端。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于海上風力發(fā)電機組，包括浮體結(jié)構(gòu)、風機塔筒、風電機組，所述浮體結(jié)構(gòu)的上端連接風機塔筒的一端，所述風機塔筒的另一端安裝有風電機組，所述浮體結(jié)構(gòu)的下端通過連接件連接海底錨，具有結(jié)構(gòu)簡單、可靠、經(jīng)濟適用、穩(wěn)定性好、施工和安裝方便的優(yōu)點。
文檔編號F03D9/00GK102606408SQ20121009124
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者劉晉超, 劉福來, 史磊, 李樂, 楊敏冬, 鄧廣義, 馬兆榮 申請人:廣東省電力設(shè)計研究院