CN108240293A - 一种重力式海上风机平台及其构筑方法 - Google Patents

一种重力式海上风机平台及其构筑方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种重力式海上风机平台，包括：海底基础结构，所述海底基础结构包括与海底固定连接的灌浆地基和环绕所述灌浆地基的环状的冲刷保护装置；水下支撑结构，所述水下支撑结构包括固定于所述灌浆地基上的圆锥形的灌浆塔底和设置于所述灌浆塔底内的网状支撑架；水面平台，所述水面平台包括固定连接于所述灌浆塔底上的塔柱；风电机组，所述风电机组包括风轮和与所述风轮固定连接的发电机。由于采用了上述技术方案，本发明涉及的重力式海上风机平台，结构坚固，能够抵御风暴和海浪的冲击，便于检修和维护风电机组，安全可靠，员工工作空间开阔。本发明适用于海上风力发电领域，具有广阔的应用前景。

Description

一种重力式海上风机平台及其构筑方法
技术领域
本发明属于风力发电技术领域，具体涉及一种重力式海上风机平台及其构筑方法。
背景技术
我国是当今世界第二大能源生产国和第一大能源消费国，也是当今世界能源消费增长最快的国家。随着我国国民经济的快速持续增长，特别是高耗能行业的快速发展，带动了对能源需求的全面高涨，特别是对电力需求的快速增长，这种局面造成了我国电力供需紧张。尤其是在经济相对发达的东南沿海地区，电力供应紧张的形势更加严峻。由于近年来常规能源过度消耗所引起的环境污染问题日益突出，使得我国政府加大了对清洁的新能源和可再生能源的重视与投入。我国海域辽阔，总面积470万平方公里；海岸线曲折漫长，大陆岸线1.8万公里，海岛岸线1.4万公里，岛屿6500多座，具有开发利用风电的良好市场条件和巨大资源潜力。
海上风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。海上往往会发生一些无法预测的灾变行为，现有海上风机平台由于结构不合理容易因为暴风和海浪导致结构损坏，海底连接处也容易因海水侵蚀而损坏导致风机事故。
发明内容
本发明研发出一种重力式海上风机平台及其构筑方法，解决了上述提出的技术问题。
本发明采用的技术手段如下：一种重力式海上风机平台，包括：
海底基础结构，所述海底基础结构包括与海底固定连接的灌浆地基和环绕所述灌浆地基的环状的冲刷保护装置，所述冲刷保护装置的横截面由所述灌浆地基向四周逐渐减小；
水下支撑结构，所述水下支撑结构包括固定于所述灌浆地基上的圆锥形的灌浆塔底和设置于所述灌浆塔底内的网状支撑架；
水面平台，所述水面平台包括固定连接于所述灌浆塔底上的塔柱，所述塔柱由海平面以下的所述灌浆塔底上表面向上延伸至海平面上，所述塔柱外表面固定设有泊船登陆梯台和中间平台，所述泊船登陆梯台顶端与所述中间平台一侧固定连接，所述塔柱顶端设有圆锥形的塔架；
风电机组，所述风电机组包括风轮和与所述风轮固定连接的发电机，所述风电机组设置于所述塔架顶端，所述发电机内设有防雷模块和冷却装置。
进一步的，所述泊船登陆梯台上设有船舶连接缆绳，所述塔柱与所述塔架之间固定设置工作平台。
进一步的，所述灌浆地基外侧环绕设置环形裙板，所述环形裙板由所述灌浆地基中部向下延伸至海底岩石内部。
进一步的，还包括塔内管道，所述塔内管道上端与所述发电机相连接，所述塔内管道由上至下依次穿过所述塔架、所述塔柱、所述灌浆塔底和所述灌浆地基。
一种重力式海上风机平台的构筑方法，包括所述重力式海上风机平台，包括以下步骤：
S1：将环形裙板下端固定于海底岩石内部，在所述环形裙板内密封环形空间并灌入混凝土制成灌浆地基；
S2：在所述灌浆地基上安装灌浆塔底，在所述灌浆地基和所述灌浆塔底内安装塔内管道和网状支撑架；
S3：在所述灌浆塔底上安装所述塔柱，在所述塔柱内安装塔内管道；
S4：在所述塔柱上安装塔架，在所述塔架内安装塔内管道；
S5：在所述塔架上安装发电机，并在发电机上连接风轮；
S6：在所述塔柱表面安装泊船登陆梯台和中间平台；
S7：在所述塔柱与所述塔架之间固定设置工作平台。
本发明的有益效果为：
(1)本发明的一种重力式海上风机平台，结构坚固，能够抵御风暴和海浪的冲击；
(2)本发明的一种重力式海上风机平台，便于检修和维护风电机组；
(3)本发明的一种重力式海上风机平台，安全可靠，员工工作空间开阔。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明所述重力式海上风机平台的结构示意图；
图2是本发明所述海底基础结构的剖面结构示意图。
图中：1、海底基础结构，2、水下支撑结构，3、水面平台，4、风电机组，5、塔内管道，11、灌浆地基，12、冲刷保护装置，13、环形裙板，21、灌浆塔底，22、网状支撑架，31、塔柱，32、泊船登陆梯台，33、中间平台，34、塔架，35、工作平台，41、风轮，42、发电机。
具体实施方式
实施例1
如图1和图2所示，一种重力式海上风机平台，包括：
海底基础结构1，所述海底基础结构1包括与海底固定连接的灌浆地基11和环绕所述灌浆地基11的环状的冲刷保护装置12，所述冲刷保护装置12的横截面由所述灌浆地基11向四周逐渐减小；
水下支撑结构2，所述水下支撑结构2包括固定于所述灌浆地基11上的圆锥形的灌浆塔底21和设置于所述灌浆塔底21内的网状支撑架22；
水面平台3，所述水面平台3包括固定连接于所述灌浆塔底21上的塔柱31，所述塔柱31由海平面以下的所述灌浆塔底21上表面向上延伸至海平面上，所述塔柱31外表面固定设有泊船登陆梯台32和中间平台33，所述泊船登陆梯台32顶端与所述中间平台33一侧固定连接，所述塔柱31顶端设有圆锥形的塔架34；
风电机组4，所述风电机组4包括风轮41和与所述风轮41固定连接的发电机42，所述风电机组4设置于所述塔架34顶端，所述发电机42内设有防雷模块和冷却装置。
所述冲刷保护装置12能够防止海底的海水对所述灌浆地基11的冲刷破坏，所述冲刷保护装置12的横截面由所述灌浆地基11向四周逐渐减小能够有效消除海水的冲击力。
所述网状支撑架22能够提高所述灌浆塔底21的耐拉强度和侧向强度。
所述泊船登陆梯台32用于供检修人员登上所述中间平台33。
所述发电机42内设有防雷模块和冷却装置，能够大大提高所述风电机组4的防雷和防过热效果，减少故障率。
进一步的，所述泊船登陆梯台32上设有船舶连接缆绳，所述塔柱31与所述塔架34之间固定设置工作平台35。
进一步的，所述灌浆地基11外侧环绕设置环形裙板13，所述环形裙板13由所述灌浆地基11中部向下延伸至海底岩石内部。
所述环形裙板13能够提高所述灌浆地基11的强度。
进一步的，还包括塔内管道5，所述塔内管道5上端与所述发电机42相连接，所述塔内管道5由上至下依次穿过所述塔架34、所述塔柱31、所述灌浆塔底21和所述灌浆地基11。
所述塔内管道5内设有电缆，能够将所述风电机组4产生的电能通过海底电缆输送出去。
实施例2
如图1和图2所示，一种重力式海上风机平台的构筑方法，包括所述重力式海上风机平台，包括以下步骤：
S1：将环形裙板13下端固定于海底岩石内部，在所述环形裙板13内密封环形空间并灌入混凝土制成灌浆地基11；
S2：在所述灌浆地基11上安装灌浆塔底21，在所述灌浆地基11和所述灌浆塔底21内安装塔内管道5和网状支撑架22；
S3：在所述灌浆塔底21上安装所述塔柱31，在所述塔柱31内安装塔内管道5；
S4：在所述塔柱31上安装塔架34，在所述塔架34内安装塔内管道5；
S5：在所述塔架34上安装发电机42，并在发电机42上连接风轮41；
S6：在所述塔柱31表面安装泊船登陆梯台32和中间平台33；
S7：在所述塔柱31与所述塔架34之间固定设置工作平台35。
采用此构筑方法，能够快速和坚固的构筑所述重力式海上风机平台。
由于采用了上述技术方案，本发明涉及的重力式海上风机平台，结构坚固，能够抵御风暴和海浪的冲击，便于检修和维护风电机组，安全可靠，员工工作空间开阔。本发明适用于海上风力发电领域，具有广阔的应用前景。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种重力式海上风机平台，其特征在于，包括：
海底基础结构，所述海底基础结构包括与海底固定连接的灌浆地基和环绕所述灌浆地基的环状的冲刷保护装置，所述冲刷保护装置的横截面由所述灌浆地基向四周逐渐减小；
水下支撑结构，所述水下支撑结构包括固定于所述灌浆地基上的圆锥形的灌浆塔底和设置于所述灌浆塔底内的网状支撑架；
水面平台，所述水面平台包括固定连接于所述灌浆塔底上的塔柱，所述塔柱由海平面以下的所述灌浆塔底上表面向上延伸至海平面上，所述塔柱外表面固定设有泊船登陆梯台和中间平台，所述泊船登陆梯台顶端与所述中间平台一侧固定连接，所述塔柱顶端设有圆锥形的塔架；
风电机组，所述风电机组包括风轮和与所述风轮固定连接的发电机，所述风电机组设置于所述塔架顶端，所述发电机内设有防雷模块和冷却装置。
2.根据权利要求1所述的重力式海上风机平台，其特征在于：所述泊船登陆梯台上设有船舶连接缆绳，所述塔柱与所述塔架之间固定设置工作平台。
3.根据权利要求1所述的重力式海上风机平台，其特征在于：所述灌浆地基外侧环绕设置环形裙板，所述环形裙板由所述灌浆地基中部向下延伸至海底岩石内部。
4.根据权利要求1所述的重力式海上风机平台，其特征在于：还包括塔内管道，所述塔内管道上端与所述发电机相连接，所述塔内管道由上至下依次穿过所述塔架、所述塔柱、所述灌浆塔底和所述灌浆地基。
5.一种重力式海上风机平台的构筑方法，其特征在于：包括权利要求1中的所述重力式海上风机平台，包括以下步骤：
S1：将环形裙板下端固定于海底岩石内部，在所述环形裙板内密封环形空间并灌入混凝土制成灌浆地基；
S2：在所述灌浆地基上安装灌浆塔底，在所述灌浆地基和所述灌浆塔底内安装塔内管道和网状支撑架；
S3：在所述灌浆塔底上安装所述塔柱，在所述塔柱内安装塔内管道；
S4：在所述塔柱上安装塔架，在所述塔架内安装塔内管道；
S5：在所述塔架上安装发电机，并在发电机上连接风轮；
S6：在所述塔柱表面安装泊船登陆梯台和中间平台；
S7：在所述塔柱与所述塔架之间固定设置工作平台。
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