CN102562427A

CN102562427A - 一种漂浮式潮流能发电站

Info

Publication number: CN102562427A
Application number: CN201210011045XA
Authority: CN
Inventors: 张亮; 高良田; 马勇; 张学伟; 孙科; 盛其虎; 马伟佳
Original assignee: Harbin Engineering University
Current assignee: Harbin Engineering University
Priority date: 2012-01-14
Filing date: 2012-01-14
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明的目的在于提供一种漂浮式潮流能发电站，包括横向浮体、纵向浮体、潮流发电机、升降机构，纵向浮体和横向浮体成“中”字型正交布置，横向浮体叠于纵向浮体上，横向浮体上开有安装与维修井，纵向浮体两端安装锚链，升降机构包括升降柱、动力箱、限位器，安装与维修井两侧安装动力箱，限位器安装在两个动力箱之间并与两个动力箱相连，升降柱套在限位器里，潮流发电机包括机舱壳和安装在机舱壳里并依次相连的发电机、传动轴、增速器、叶片、轮毂、导流帽，潮流发电机与升降柱相连。本发明采用“中”字型电站结构，保证潮流能发电站具有较好的稳性，提高潮流发电机的发电性能；结构简单，生产制造成本低。

Description

一种漂浮式潮流能发电站

技术领域

本发明涉及的是一种潮流发电装置。

背景技术

世界能源的日益短缺和环境的不断恶化，促使世界各国加快绿色能源的开发利用，潮流能作为绿色可再生能源，具有能量密度高、可预测性强、蕴藏量丰富等特点，越来越受到世界各国的重视。

目前潮流能在规模化开发利用上，还没有成功运作的商业化项目，但在开发利用的选址、经济技术和环境影响等全面评估基础上，提出了不同类型的原型设计，并在实验室、海域进行了实验研究。

已知的各类潮流能发电站按发电平台的形式可以分为漂浮式、桩基础式和座海底式。漂浮式发电站结构相对简单，对船厂的制造技术要求不是很高，制造成本相对较低，安装运输、维护检修也较桩基础和座海底式电站方便。但漂浮式潮流发电装置的突出问题是受海洋风浪影响大，发电稳定性差，安装运输和维护检修仍有不便。针对漂浮式潮流能发电装置上述突出问题，发明一种结构简单，生产和制造成本低，安装和维护检修方便、经济，发电性能稳定，适合在潮流能丰富的海域应用，可向沿海地区及岛屿居民提供生产和生活用电的潮流能发电站尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供结构简单，安装和维修方便、经济，发电性能稳定，适合在潮流能丰富的海域应用，可向沿海地区及岛屿居民提供生产和生活用电的一种漂浮式潮流能发电站。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种漂浮式潮流能发电站，其特征是：包括横向浮体、纵向浮体、潮流发电机、升降机构，纵向浮体和横向浮体成“中”字型正交布置，横向浮体叠于纵向浮体上，横向浮体上开有安装与维修井，纵向浮体两端安装锚链，升降机构包括升降柱、动力箱、限位器，安装与维修井两侧安装动力箱，限位器安装在两个动力箱之间并与两个动力箱相连，升降柱套在限位器里，潮流发电机包括机舱壳和安装在机舱壳里并依次相连的发电机、传动轴、增速器、叶片、轮毂、导流帽，潮流发电机与升降柱相连。

本发明还可以包括：

1、所述的升降柱两侧设有升降齿，动力箱包括升降电机和与升降柱升降齿配合的齿轮。

2、所述的安装与维修井为矩形贯通凹槽，槽宽大于机舱壳的直径，槽长大于潮流发电机的总长度。

3、所述的潮流发电机为双叶结构、对旋工作，叶片与轮毂活连接、可变桨距。

4、所述的由安装与维修井、升降机构、潮流发电机组成的机构有两组或两组以上。

本发明的优势在于：(1)采用“中”字型电站结构，保证潮流能发电站具有较好的稳性，提高潮流发电机的发电性能；(2)“中”字型结构中的安装与维修井设置及其配套升降机构设置，方便潮流发电机的安装与维修，降低电站的安装、维修和运营成本；(3)采用双转子对旋结构形式，减小装置的侧向流载荷，降低结构强度要求和锚固载荷；(4)结构简单，生产制造成本低。

附图说明

图1为本发明的结构总图；

图2为本发明俯视图；

图3潮流发电机剖面图；

图4升降机构结构图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～4，本发明专利包括一个电站平台、两台潮流发电机和两套升降机构。

电站平台主要包括一个纵向浮体1、一个横向浮体2和四根锚链13。纵向浮体1细长，两端设有锚链13，工作时上表面与水面相平，主要用来提供浮力。横向浮体2较宽，两侧开有安装与维修井6，安装与维修井6为矩形贯通凹槽，槽宽略大于机舱壳8的直径，槽长略大于潮流发电机的总长度，以保证安装和维修。横向浮体2具有较大的平台面积，工作时水线位于其1/2型深处，主要用于提供浮力、直接搭载潮流发电机和保证工作平台面积。纵向浮体1正交焊于横向浮体2上，纵向浮体1上台面与横向浮体2上台面间设有行走台阶12，整个电站平台成“中”字型，通过锚链13系泊于工作海域工作。

潮流发电机主要包括机舱壳8、叶片9、导流帽10、轮毂11、叶轮轴14、增速器15、传动轴16和发电机17。叶轮轴14、增速器15、传动轴16和发电机17置于机舱壳8内，密封。两台潮流能发电机均为双叶结构，对旋工作，叶片9可变桨距，与轮毂11活连接。

每套升降机构包括一根升降柱3、两个动力箱4、一个控制箱5和一个限位器18。升降柱3上设有升降齿7，下端设有连接弧板19，连接弧板19上开有连接孔20，用于连接潮流发电机。两个动力箱4内设有升降电机21和升降齿轮组22，焊于横向浮体2上，分别位于升降柱3的两侧，动力箱4通过限位器18对升降柱3进行水平限位，通过升降齿7对升降柱3进行高度调节。内侧动力箱4上还设有控制箱5，控制箱5内设有升降控制旋钮23和充电式供电电源24，用于控制升降柱3的升降。

工作时，纵向浮体1和横向浮体2组成的电站平台通过锚链13系泊于工作海域，动力箱4通过限位器18对升降柱3进行水平限位，通过升降电机21、升降齿轮组22、升降齿7对升降柱3进行垂直限位，潮流发电机通过连接弧板19和连接孔20挂于升降柱3上，潮流经导流帽10冲击潮流发电机的叶片9，经叶轮轴14和传动轴16传动，增速器15增速，带动发电机17发电。

安装时，发电站置于工作海域、岸边或船坞，启动升降电机21，调节升降控制旋钮23，升降电机21通过升降齿轮组22和升降齿7带动升降柱3升至最高，将不带叶片9的潮流发电机经安装与维修井6放于升降柱3下，将连接弧板19与潮流发电机机舱壳8上的连接孔对准，用连接螺栓固定连接，转动轮毂11，使叶片9与轮毂11的活连接口朝上，连接一个叶片9，再调节升降控制旋钮23，使升降电机21通过升降齿轮组22和升降齿7带动升降柱3降至叶梢低于安装与维修井6的底面高度，转动轮毂11，使轮毂11的另一个活连接口朝上，调节升降控制旋钮23，使升降柱3升至最高，连接另一个叶片9，调节升降控制旋钮23，调整升降柱3高度，使潮流发电机降至合适水深，关闭升降电机21。

维修时，转动潮流发电机轮毂11，使叶片9处于铅垂位置，启动升降电机21，调节升降控制旋钮23，使升降柱3降升至最高点，卸下一个叶片9，调节升降控制旋钮23，使升降柱3降至合适位置，转动轮毂11，使另一个叶片朝上，调节升降控制旋钮23，使升降柱3升至最高点，卸下另一只叶片9，卸下连接弧板19上的连接螺栓，经安装与维修井6提起潮流发电机维修。

Claims

1.一种漂浮式潮流能发电站，其特征是：包括横向浮体、纵向浮体、潮流发电机、升降机构，纵向浮体和横向浮体成“中”字型正交布置，横向浮体叠于纵向浮体上，横向浮体上开有安装与维修井，纵向浮体两端安装锚链，升降机构包括升降柱、动力箱、限位器，安装与维修井两侧安装动力箱，限位器安装在两个动力箱之间并与两个动力箱相连，升降柱套在限位器里，潮流发电机包括机舱壳和安装在机舱壳里并依次相连的发电机、传动轴、增速器、叶片、轮毂、导流帽，潮流发电机与升降柱相连。

2.根据权利要求1所述的一种漂浮式潮流能发电站，其特征是：所述的升降柱两侧设有升降齿，动力箱包括升降电机和与升降柱升降齿配合的齿轮。

3.根据权利要求1或2所述的一种漂浮式潮流能发电站，其特征是：所述的安装与维修井为矩形贯通凹槽，槽宽大于机舱壳的直径，槽长大于潮流发电机的总长度。

4.根据权利要求1或2所述的一种漂浮式潮流能发电站，其特征是：所述的潮流发电机为双叶结构、对旋工作，叶片与轮毂活连接、可变桨距。

5.根据权利要求3所述的一种漂浮式潮流能发电站，其特征是：所述的潮流发电机为双叶结构、对旋工作，叶片与轮毂活连接、可变桨距。

6.根据权利要求1或2所述的一种漂浮式潮流能发电站，其特征是：所述的由安装与维修井、升降机构、潮流发电机组成的机构有两组或两组以上。

7.根据权利要求3所述的一种漂浮式潮流能发电站，其特征是：所述的由安装与维修井、升降机构、潮流发电机组成的机构有两组或两组以上。

8.根据权利要求4所述的一种漂浮式潮流能发电站，其特征是：所述的由安装与维修井、升降机构、潮流发电机组成的机构有两组或两组以上。

9.根据权利要求5所述的一种漂浮式潮流能发电站，其特征是：所述的由安装与维修井、升降机构、潮流发电机组成的机构有两组或两组以上。