CN103935478B - 六边形半潜式潮流能风能发电平台 - Google Patents

六边形半潜式潮流能风能发电平台 Download PDF

Info

Publication number
CN103935478B
CN103935478B CN201410145827.1A CN201410145827A CN103935478B CN 103935478 B CN103935478 B CN 103935478B CN 201410145827 A CN201410145827 A CN 201410145827A CN 103935478 B CN103935478 B CN 103935478B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydraulic turbine
box beam
variable cross
floating drum
hexagon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410145827.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103935478A (zh
Inventor
高良田
吴晓飞
田力
张媛
周野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Engineering University
Original Assignee
Harbin Engineering University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Engineering University filed Critical Harbin Engineering University
Priority to CN201410145827.1A priority Critical patent/CN103935478B/zh
Publication of CN103935478A publication Critical patent/CN103935478A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103935478B publication Critical patent/CN103935478B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/727—Offshore wind turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Abstract

本发明的目的在于提供六边形半潜式潮流能风能发电平台，包括六边形平台结构、主浮体，六边形平台结构包括六边形边框，六边形边框的六个顶点逆时针依次为第一-第六顶点，第一-第六顶点之间安装第一-第三箱型梁，第一-第六顶点下方分别安装第一-第六变截面浮筒，第一变截面浮筒和第四变截面浮筒之间设置主浮体，第一箱型梁和第二箱型梁交叉处与主浮体之间设置第一立柱，第一箱型梁和第三箱型梁交叉处与主浮体之间设置第二立柱，第一箱型梁与主浮体之间安装第一-第三水轮机提升装置。本发明可保证其优良的稳性，大大提升了其耐波性能；另外，六个浮筒内设有压载水舱，可用过调节内部水量保证平台的浮态。

Description

六边形半潜式潮流能风能发电平台
技术领域
本发明涉及的是一种发电装置，具体地说是潮流、风力发电装置。
背景技术
风能、潮流能等新型能源的开发和利用已成为各国能源利用的趋势。海上风能、潮流能资源相当丰富，但由于技术限制，目前的海上风机、潮流能发电装置等大都以海底打桩固定的方式安装，海底作业难度大、维修不便。近年来，也出现了一些漂浮式、半潜式的单机发电装置及潮流发电船(平台)的形式，但还是存在诸如耐波性差等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供便于海上风能、潮流能发电装置安装和维护的六边形半潜式潮流能风能发电平台。
本发明的目的是这样实现的：
本发明六边形半潜式潮流能风能发电平台，其特征是：包括六边形平台结构、主浮体，六边形平台结构包括六边形边框，六边形边框的六个顶点逆时针依次为第一-第六顶点，第一顶点与第四顶点之间安装第一箱型梁，第二顶点与第六顶点之间安装第二箱型梁，第三顶点和第五顶点之间安装第三箱型梁，第一-第六顶点下方分别安装第一-第六变截面浮筒，第一变截面浮筒和第四变截面浮筒之间设置主浮体，第一箱型梁和第二箱型梁交叉处与主浮体之间设置第一立柱，第一箱型梁和第三箱型梁交叉处与主浮体之间设置第二立柱，第一箱型梁与主浮体之间安装第一-第三水轮机提升装置，第一水轮机提升装置位于第一变截面浮筒和第二箱型梁之间，第二水轮机提升装置位于第二箱型梁和第三箱型梁之间，第三水轮机提升装置位于第三箱型梁和第四变截面浮筒之间，第一水轮机提升装置上安装第一水轮机，第二水轮机提升装置上安装第二水轮机和第三水轮机，第三水轮机提升装置上安装第四水轮机。
本发明还可以包括：
1、所述的第一水轮机提升装置包括提升筒体、提升齿条、提升齿轮、提升电机，提升齿条与提升筒体内壁相连，提升齿轮与提升齿条啮合，提升电机连接并驱动提升齿轮从而带动提升筒体上下移动，提升齿条上安装锁紧装置，锁紧装置包括相连的锁紧电机、锁紧齿条，锁紧齿条在锁紧电机控制下与提升齿条啮合或断开；第一水轮机安装在第一水轮机提升装置提升筒体的端部；第一-第三水轮机提升装置结构相同，第四水轮机安装在第三水轮机提升装置提升筒体的端部，第二-第三水轮机安装在横轴上，横轴安装在第二水轮机提升装置提升筒体的端部。
2、第一变截面浮筒和第四变截面浮筒上方分别安装第一-第二风力机；六边形边框上分别安装第一-第二吊车；第二变截面浮筒、第三变截面浮筒、第五变截面浮筒、第六变截面浮筒上方分别设置第一-第四锚泊装置；第一-第四水轮机上方设置水轮机维护平台。
本发明的优势在于：平台的六边形对称设计，可保证其优良的稳性；主浮体完全浸没于水下，只有六个浮筒和支柱的截面作为水线面，该小水线面的设计大大提升了其耐波性能；另外，六个浮筒内设有压载水舱，可用过调节内部水量保证平台的浮态。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的主浮体等部分结构图；
图3a为提升装置结构图a，图3b为局部放大图b，图3c为提升装置结构图c，图3d为局部放大图d。
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1～3，本发明包括如下结构：
1.平台的详细构成包括六边形平台结构1，主浮体2，平台1与主浮体2之间支撑的支柱3，六个变截面浮筒4，浮筒4水下连接的圆柱形支撑结构5，圆柱形支撑结构上的肘板6，水轮机提升装置7，四组水平轴式水轮机8，风机9，吊车10，以及水轮机维护作业区11、控制室12和锚泊装置13。
2.半潜式平台的六边形平台结构1的六个顶点处连接六个变截面浮筒4，中部浮筒4上布置风力发电机9，前后四个浮筒4上布置对称的八组锚泊装置13，六边形结构的中部箱型梁连接控制室12。
3.平台主要靠主浮体2和六个浮筒4的排水量来平衡其重量。主浮体2连接中部两浮筒4，并通过支柱3与六边形中部箱型梁连接。
4.水下部分六根圆柱形支撑结构5将前后浮筒以及中部两根支柱3连接，并在连接处有不同种类的肘板6加强。
5.六个浮筒4内设有压载水舱，可通过调节水量来保证平台保持优良的浮态。
6.平台水下在一排同时布置四组水轮机8，中部提升装置7带有两组水轮机8，两侧提升装置7分别带有一组水轮机8。提升装置7与平台的三根立柱结合，可通过齿轮齿条方式提升，水轮机8提升后，维修人员可在维修作业区11处进行装置的更换维修。
7、提升装置7为齿轮齿条立柱式提升紧锁装置，结构主要包括一根提升筒体14，一对提升齿条15，四个提升齿轮16，四套电机+齿轮箱17，四个锁紧齿条18，四套锁紧电机19，四套锁紧装置20，一套便携式控制装置，一个发电机舱21，两对导轨22。
发电机舱下降到预定位置时提升装置及锁紧齿条操作顺序
1)电控箱电源通电，通过便携式装置控制电机17使其驱动提升齿轮16，提升齿轮16带动提升齿条15进而使提升筒体14向上微动，力由锁紧齿条18转移到提升齿轮16上；
2)目测锁紧齿条18处于自由状态时，关闭电机17；
3)手动操作锁紧装置20，将锁紧齿条18拉出到位；依次操作，拉出所有锁紧齿条18；
4)再次开动电机17，驱动提升齿轮16使提升筒体14沿着导向轨道22向下运动，直至将发电机舱21放到预定水位后，关闭电机17；
5)目测锁紧齿条18和桩腿齿条15之间的位置，如不合适，则驱动电机17使提升筒体14向上或向下微调，使锁紧齿条18和桩腿齿条15之间处于最佳位置；
6)通过便携式装置操纵锁紧装置20推动锁紧齿条18与桩腿齿条15啮合；
7)依次操纵锁紧装置20使所有的锁紧齿条18与桩腿齿条15啮合；
8)一个完整的“解锁——提升或下降——锁定”过程完成；
发电机舱提升到预定位置时提升装置及锁紧齿条操作顺序
按照上述第二条完全相反的操作过程，即可实现发电机舱从预定的水位提升出水到维修保养的位置。
本发明采用如下技术方案：六边形的钢结构平台主体，具有六个变截面浮筒，中部两浮筒间连接有平台主浮体，其与上部平台间连接有五根支撑立柱，其中三根立柱上安装水轮机升降装置，在中部相距较远的两浮筒上安装风力机，在提升装置上安装水平轴式水轮机。
水下部分除主浮体外，前后浮筒两两之间均有圆柱形支撑结构连接固定，连接处有肘板加强，该设计既保证了强度又不至于增加过多的排水量。
平台上部设有控制室和水轮机维护作业区，水轮机维护作业区平台包括中部和两侧三角形区域共三部分，该平台结构设计保证水轮机提升后有充足的空间，即使叶片平展也不会碰撞到两侧平台结构。
平台的六边形对称设计，可保证其优良的稳性；主浮体完全浸没于水下，只有六个浮筒和支柱的截面作为水线面，该小水线面的设计大大提升了其耐波性能；另外，六个浮筒内设有压载水舱，可用过调节内部水量保证平台的浮态。
前后四个浮筒上八套对称锚泊系统设计使平台更加安全。
本发明提供的平台，其功能和用途还可拓展，如可在宽敞的平台上部铺设太阳能板，进行太阳能的利用；也可通过改进下部结构，增设水轮机数量，提高发电功率；另外，平台通过改装也可作为其他项目的海上试验基地等等。这一系列的开发均可通过结构的加强、设计实现，而且增加的重量也可通过浮筒变截面的设计改变排水量来平衡。
该平台设计在潮流发电领域内作为大型装置，具有稳定性好，功能多样，维护方便的优点。

Claims (2)

1.六边形半潜式潮流能风能发电平台，其特征是：包括六边形平台结构、主浮体，六边形平台结构包括六边形边框，六边形边框的六个顶点逆时针依次为第一-第六顶点，第一顶点与第四顶点之间安装第一箱型梁，第二顶点与第六顶点之间安装第二箱型梁，第三顶点和第五顶点之间安装第三箱型梁，第一-第六顶点下方分别安装第一-第六变截面浮筒，第一变截面浮筒和第四变截面浮筒之间设置主浮体，第一箱型梁和第二箱型梁交叉处与主浮体之间设置第一立柱，第一箱型梁和第三箱型梁交叉处与主浮体之间设置第二立柱，第一箱型梁与主浮体之间安装第一-第三水轮机提升装置，第一水轮机提升装置位于第一变截面浮筒和第二箱型梁之间，第二水轮机提升装置位于第二箱型梁和第三箱型梁之间，第三水轮机提升装置位于第三箱型梁和第四变截面浮筒之间，第一水轮机提升装置上安装第一水轮机，第二水轮机提升装置上安装第二水轮机和第三水轮机，第三水轮机提升装置上安装第四水轮机；
所述的第一水轮机提升装置包括提升筒体、提升齿条、提升齿轮、提升电机，提升齿条与提升筒体内壁相连，提升齿轮与提升齿条啮合，提升电机连接并驱动提升齿轮从而带动提升筒体上下移动，提升齿条上安装锁紧装置，锁紧装置包括相连的锁紧电机、锁紧齿条，锁紧齿条在锁紧电机控制下与提升齿条啮合或断开；第一水轮机安装在第一水轮机提升装置提升筒体的端部；第一-第三水轮机提升装置结构相同，第四水轮机安装在第三水轮机提升装置提升筒体的端部，第二-第三水轮机安装在横轴上，横轴安装在第二水轮机提升装置提升筒体的端部；
第一变截面浮筒和第四变截面浮筒上方分别安装第一-第二风力机。
2.根据权利要求1所述的六边形半潜式潮流能风能发电平台，其特征是：六边形边框上分别安装第一-第二吊车；第二变截面浮筒、第三变截面浮筒、第五变截面浮筒、第六变截面浮筒上方分别设置第一-第四锚泊装置；第一-第四水轮机上方设置水轮机维护平台。
CN201410145827.1A 2014-04-11 2014-04-11 六边形半潜式潮流能风能发电平台 Expired - Fee Related CN103935478B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410145827.1A CN103935478B (zh) 2014-04-11 2014-04-11 六边形半潜式潮流能风能发电平台

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410145827.1A CN103935478B (zh) 2014-04-11 2014-04-11 六边形半潜式潮流能风能发电平台

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103935478A CN103935478A (zh) 2014-07-23
CN103935478B true CN103935478B (zh) 2016-06-29

Family

ID=51183425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410145827.1A Expired - Fee Related CN103935478B (zh) 2014-04-11 2014-04-11 六边形半潜式潮流能风能发电平台

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103935478B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104097756B (zh) * 2014-07-29 2017-09-29 国电联合动力技术有限公司 一种浮式组合风力发电机组
CN107709151B (zh) * 2015-04-20 2019-12-31 缅因大学系统委员会 用于漂浮式风力涡轮机平台的壳体
CN107246351B (zh) * 2017-06-16 2019-03-05 哈尔滨工程大学 一种浮式风机平台吸波减摇发电装置及其主动控制方法
CN108412705B (zh) * 2017-12-13 2020-11-03 浙江海洋大学 一种漂浮式风电发电平台
CN109334883A (zh) * 2018-10-10 2019-02-15 中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所） 一种海上浮动式风力发电与渔业网箱养殖混合型平台
GB2590512B (en) * 2019-10-29 2022-01-26 Univ Sun Yat Sen Offshore energy island apparatus
CN113623123B (zh) * 2021-09-24 2024-01-26 南方海洋科学与工程广东省实验室(湛江) 一种自动升降式海流能发电装置
CN115092352B (zh) * 2022-07-11 2024-01-02 中船黄埔文冲船舶有限公司 一种箱型梁船体布局结构及其海上风电安装平台

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101737263A (zh) * 2009-12-11 2010-06-16 郑建华 风、潮流、波浪合能发电装置的能量采集装置
CN202157909U (zh) * 2011-07-18 2012-03-07 赵东平 海上综合发电系统
CN203308660U (zh) * 2013-06-27 2013-11-27 浙江海洋学院 移动式海上新能源发电装置
CN103523183A (zh) * 2013-09-29 2014-01-22 中国科学院广州能源研究所 可移动半潜浮式多功能海上能源供应平台
CN103573557A (zh) * 2012-08-08 2014-02-12 杨攀 潮汐风力一体发电机

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101178482B1 (ko) * 2010-08-27 2012-09-06 한국해양대학교 산학협력단 해상 부유식 복합 발전 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101737263A (zh) * 2009-12-11 2010-06-16 郑建华 风、潮流、波浪合能发电装置的能量采集装置
CN202157909U (zh) * 2011-07-18 2012-03-07 赵东平 海上综合发电系统
CN103573557A (zh) * 2012-08-08 2014-02-12 杨攀 潮汐风力一体发电机
CN203308660U (zh) * 2013-06-27 2013-11-27 浙江海洋学院 移动式海上新能源发电装置
CN103523183A (zh) * 2013-09-29 2014-01-22 中国科学院广州能源研究所 可移动半潜浮式多功能海上能源供应平台

Also Published As

Publication number Publication date
CN103935478A (zh) 2014-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103935478B (zh) 六边形半潜式潮流能风能发电平台
CN203822526U (zh) 模块化海洋能发电装置
CN203419250U (zh) 新型半潜式浮式海上风电平台
CN202040026U (zh) 一种海上能源综合利用系统
CN203890992U (zh) 近海海上风电安装齿轮齿条式抬升系统
CN206419157U (zh) 一种漂浮式风浪潮集成发电装置
KR20100055053A (ko) 해상용 풍력발전기 설치방법 및 그 장치
CN102828891B (zh) 浮体钢绳与齿条飞轮组海浪发电系统
CN103256170B (zh) 一种浮筒式潮流能发电装置
US20140137789A1 (en) Installation vehicle for a tidal power plant and method for the operation thereof
CN105730639A (zh) 一种水面漂浮平台
KR20110133707A (ko) 풍력발전설비 설치용 부유식 구조물
CN203756423U (zh) 一种潮流能发电机组
KR102456289B1 (ko) 파력, 풍력 및 태양광발전을 위한 해상 부유식 플랫폼을 구비한 복합 재생에너지 생산시스템
CN107201991A (zh) 一种新型海上风力机浮式平台
CN114483452A (zh) 一种融合海洋能、光伏与风能的海上发电装置
CN114313124A (zh) 一种圆环式海上风机浮式基础
CN103938601B (zh) T型半潜式潮流能、风能及太阳能联合发电装置平台
CN210686178U (zh) 一种船载式串联水利发电站
CN217115953U (zh) 一种融合海洋能、光伏与风能的海上发电装置
CN110017235A (zh) 一种横卧式水轮系统
CN103925171A (zh) 深吃水多立柱海上浮动式风力机基础
CN205876590U (zh) 潮汐能发电系统
CN203756424U (zh) 一种潮流能发电机组
CN204003272U (zh) 一种浮式组合风力发电机组

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160629