CN101769225B - 升降式双浮体潮流发电平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种海洋潮流能发电装置，尤其涉及一种可调整高低位置的潮流能发电试验平台。本发明升降式双浮体潮流发电平台，包括底板、平台架，底板与平台架之间设置两浮体，两浮体之间设有水轮机；平台架上固定设有龙门架，龙门架内设置可上下移动的升降固定支架，升降固定支架上固接发电控制箱；水轮机通过轴与升降固定支架连接。本装置易于运输、固定方便、适用流速范围广，工作姿态稳定、试验可操作性强，本发明可广泛应用于海洋潮流、河流、湖泊水力发电研究，使试验研究更易于实现。

Description

升降式双浮体潮流发电平台
技术领域
本发明涉及一种海洋潮流能发电装置，尤其涉及一种可调整高低位置的潮流能发电试验平台。
背景技术
海洋潮流作为一种清洁、可再生的能源，对环境的影响甚微，且资源丰富，目前世界各国对潮流能发电技术的研究和投入力度加大。在潮流能发电技术研究过程中，实际海况下的实验装置设计面临很多难题，如实验装置的运输、安装固定、低流速海域的适用性、工作时姿态稳定性、试验的可操作性等问题。目前实际海况下的潮流能发电试验平台大部分为海底打桩固定的方式或沉箱坐海底式，前者工程施工量大，不易回收，可移动性差。后者位于海底，回收困难，且海底作业难度大，影响了试验的可操作性。
发明内容
本发明的技术效果可以有效解决上述问题，提供一种升降式双浮体潮流发电平台，其提供一种易于运输、固定方便、适用流速范围广，工作姿态稳定、试验可操作性强的实际海况下潮流能发电试验平台。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：其包括底板、平台架，底板与平台架之间设置两浮体，两浮体之间设有水轮机；平台架上固定设有龙门架，龙门架内设置可上下移动的升降固定支架，升降固定支架上固接发电控制箱；水轮机通过轴与升降固定支架连接。
双浮体通过底板和平台架相连，浮体与底板、平台架之间分别通过螺栓连接；发电控制箱、水轮机和轴件一起随升降固定支架可做升降运动。龙门架通过螺栓固定在平台架上，并对升降固定支架起约束和导向作用，
由于采用螺栓连接，整个试验平台可拆卸成质量较轻、尺寸较小的几部分，易于运输，到达海试地点后再重新组装。浮体是由桁架和钢板围成的中空结构，两个浮体的特殊外形使其对称布置时自然形成喇叭口，这种喇叭口的形状可以有多种形式，可以是外形突变式或平滑过度式，以达到聚流聚能、调整潮流流向的作用，提高了试验平台的海域应用范围，大大减小了同等发电规模下平台尺寸。
为了保证试验平台工作姿态的稳定性，浮体中空结构由三个空腔组成，浮体两端空腔为水仓，注水后可降低平台重心，提高其横向抗倾覆能力。两水仓之间为控制仓，控制仓内设置管道、水泵、倾角传感器和控制器，控制器分别与倾角传感器、水泵电气连接；两水仓通过管道和水泵相连。
龙门架可由槽钢或其他可形成导向槽的结构体制成，约束升降固定支架在纵向和横向的位移，引导其实现上下运动。平台支架上焊接4个或6个锚拴，用于固定锚绳，整个试验平台通过锚泊的方式固定于海面，固定和移动易于实现。
水轮机可采用水平和竖直两种安装方式，发电控制箱内包含变速器和发电机以及电力变换装置；升降固定支架与平台架交叉部分的结构是升降固定支架顺利升降的关键，此交叉部位的平台架采用了活板铺设的方式，正常状态下活板铺设在平台上，要升起升降固定支架时，移走活板，升起后再把活板铺设在平台架上，对水轮机、轴件或发电控制箱等设备进行操作、更换或维护，提高了试验的可操作性。
本装置易于运输、固定方便、适用流速范围广，工作姿态稳定、试验可操作性强，本发明可广泛应用于海洋潮流、河流、湖泊水力发电研究，使试验研究更易于实现。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作具体说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为双浮体对称布置可形成的喇叭口外形形式；
图3为浮体空腔结构内部分腔结构示意图。
具体实施方式
本装置包括底板1、平台架7，底板1与平台架7之间设置两浮体2，两浮体2之间设有水轮机3；平台架7上固定设有龙门架8，龙门架8内设置可上下移动的升降固定支架4，升降固定支架4上固接发电控制箱6；水轮机3通过轴5与升降固定支4架连接。
浮体2是由桁架和钢板围成的中空结构，两个浮体2的特殊外形使其对称布置时形成梯形-矩形-梯形状导流罩，这种喇叭口制作简单，成本低，也可达到聚流聚能、调整潮流流向的作用，提高了试验平台的海域应用范围，大大减小了同等发电规模下平台尺寸。
为了保证试验平台工作姿态的稳定性，浮体中空结构由三个空腔组成，浮体2两端空腔为水仓21，注水后可降低平台重心，提高其横向抗倾覆能力，两水仓之间为控制仓22，控制仓22内设置管道26、水泵25、倾角传感器24和控制器23，两水仓21之间通过管道26和水泵25相连。倾角传感器24将平台的倾角实时传输给控制器23，在来流方向上，倾角超过上限时，控制器23发出控制信号使水泵25启动，抽取低位水仓内的水注入高位水仓，调整重心在潮流方向的位置，减小倾角，倾角小于上限时，控制器23发出信号，水泵25关闭。当倾斜方向相反且越过下限时，控制器23发出的信号使水泵25启动，抽取低位水仓内的水注入高位水仓，调整重心在潮流方向的位置，减小倾角，倾角到达设定范围内时，控制器23发出信号，水泵25关闭。这种自动控制过程较好的保证了试验平台在来流方向上的工作姿态，避免了平台的纵向倾覆。
浮体2与平台架7、底板1之间分别通过螺栓固接。龙门架8通过螺栓与平台架7固接。锚拴9焊接在平台架7上，用来拴住锚绳，整个试验平台通过锚泊的方式固定于海面，固定和移动易于实现。
水轮机3采用竖直安装方式，发电控制箱6内包含变速器和发电机以及电力变换装置。龙门架8可由槽钢或其他可形成导向槽的结构体制成，约束升降固定支架4在纵向的位移，引导其实现上下运动。

Claims (5)

1.一种升降式双浮体潮流发电平台，包括底板、平台架，底板与平台架之间设置两浮体，两浮体之间设有水轮机；平台架上固定设有龙门架，龙门架内设置可上下移动的升降固定支架，升降固定支架上固接发电控制箱；水轮机通过轴与升降固定支架连接，浮体为中空结构，两浮体对称设置，两端呈喇叭口形，其特征在于浮体内由三个空腔组成，中间为控制舱，两端为对称设置的水仓；控制舱内设有控制器、倾角传感器、水泵、管道，控制器分别与倾角传感器、水泵电气连接；两水仓通过管道、水泵相互连接。
2.根据权利要求1所述的升降式双浮体潮流发电平台，其特征在于水轮机水平或竖直方向设置。
3.根据权利要求1所述的升降式双浮体潮流发电平台，其特征在于浮体与平台架、底板之间分别通过螺栓固接。
4.根据权利要求1所述的升降式双浮体潮流发电平台，其特征在于龙门架通过螺栓与平台架固接。
5.根据权利要求1所述的升降式双浮体潮流发电平台，其特征在于平台架上设有锚栓。
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