CN108730118A - 风力发电的平整和补功装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种风力发电的平整和补功装置，本发明属于风力发电机技术领域，尤其是垂直轴风力发电机技术领域。包括电力平整装置控制系统，扭矩补充装置控制系统组成，其特征在于电力平整装置控制系统由电解水反应器、平整发电机组成，由控制系统控制电流大小，能够准确控制主轴的转速。扭矩补充装置控制系统包括燃烧气化炉、转配炉、冲头、梁臂、稳水槽，冲头包括容腔、吹口、空腔旋转发动机、空腔旋转压水机，这个结构提供动力大，结构简单，容易调节。本发明能有效的将不稳定的风能转变为最高效的稳定电能。

Description

风力发电的平整和补功装置

所属领域

本发明属于风力发电机技术领域，尤其是垂直轴风力发电机技术领域。

背景技术

风力能量巨大，有众多的风力发电机将风能转化为电能，但是风是极其不稳定的，就导致风电的输出非常混乱品质低，弃风电是所有风电都会遇到的问题。现在有很多风电场通过蓄电池来储存电能和平整电力，但是蓄电池价格昂贵，且储存电能有限，使用寿命较短，效果有限。所以对当下风电来说，大风时的电能无法存储，小风时又无电可发，现在还没有用燃烧燃料产生能量来为风力发电机补充电能的技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，而提供一种简单的电力平整装置控制系统和扭矩补充装置控制系统作用下，的风力发电的平整和补功装置。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案是：风力发电的平整和补功系统，包括电力平整装置控制系统，扭矩补充装置控制系统组成。

电力平整装置控制系统包括电力平整发电机和电能转化反应器和储罐设备以及相应控制系统，所述电能转化反应器为电解水反应器，反应器通过管道与燃料储罐连通，平整电机发的电通过电阻器连接点解水反应器进行水的电解，轴转速的检测元件与控制系统连接，控制系统控制电阻器，进而控制流过反应器的电流，进而对平整电机的消耗扭矩进行调节，使轴的转速始终得到有效的控制，进而保证轴带动的主发电机始终能发出要求的稳定电力，并且能将电能转化为氢气，能够稳定的储存起来。

风是极其不稳定的，有时风可能会很小，为了发出稳定的电力，就需要外加补功机械来为发电机提供动力，而风力发电的中心轴转速小，同时所需动力大，还要非常容易调节，所以就发明了扭矩补充装置控制系统来为风力发电机补功。扭矩补充装置控制系统包括吹力捺冲机以及相应控制系统。吹力捺冲机包括燃烧气化炉、转配炉、冲头、梁臂、稳水槽。燃烧气化炉内固定有燃烧室，燃料输送管和氧气输送管连通燃烧室，燃料输送管道另一端与燃料储罐连通，燃料在燃烧室里燃烧生成高热气体。燃烧气化炉内注有水，燃烧室浸泡在水中，既可以给燃烧室降温，也可以用高热气体将水转化为高压蒸汽。燃烧气化炉壁接有输水管，用于向燃烧气化炉里注水。分叉成多根的梁臂与中心轴固定同时梁臂与转配炉上封头固定，梁臂与转配炉与中心轴一同旋转，转配炉的外壁有一截静壁，静壁与燃烧气化炉通过输气管道连通，保证燃烧气化炉的气体能输送到转配炉里。静壁限制在转壁的挡板里，并且进行密封，防止静壁的上下移动，防止气体泄漏。在转配炉里转壁与内壁与封头通过内加强板固定，保证在高压气体作用下不变形和静壁连接处不漏气。在转配炉内壁里安装中心轴，在转配炉的上封头接出多个支配管。梁臂在外端向下湾折，冲头固定在梁臂下端，梁臂将冲头的反冲作用力传递给中心轴。稳水槽为环形，稳水槽内注有水，保证为冲头补水。稳水槽内固定有阻板，为从冲头里喷出的水减速。冲头伸入稳水槽中，冲头从稳水槽里吸水，冲头的进气口与对应的支配管口通过输气管道接通，高压气体从转配炉里进入到冲头里。

按上述方案，所述的冲头包括容腔、吹口、空腔旋转发动机、空腔旋转压水机，冲头进气口固定在容腔上，吹口与容腔中间固定容腔缩口，空腔旋转发动机进气口与容腔通过管道连通，空腔里的高压气通过管道进入空腔旋转发动机中，驱动发动机轴转动，空腔旋转发动机与空腔旋转压水机同轴，空腔旋转压水机的出水口与容腔缩口连通，空腔旋转发动机的轴带动空腔旋转压水机进行给水增压，并且能持续稳定的向缩口压水，在吹口喷出高密度的气水混合物，向后产生强大的反冲作用力。如果只喷出高压气体，不一会儿气体就喷完了，能量利用率非常低。

按上述方案，只要调节燃料的进料速度就能准确快速的对吹力捺冲机的推动力进行有效调节，对中心轴补充的扭矩进行有效调节。

本发明的有益效果：1，将极其不稳定极具波动的风能通过系统调节，转化成极其稳定，并且能够平均风能最大化利用的电能。2，风大时能将风能转化成氢气储存起来，同时能保证主发电机发出稳定的功率，电力平整装置控制系统能用多余的电量电解水转化成氢气储存起来。3，当无风的时候，风的能量不足以发出需要的电能时，能够通过外加装置进行补功，扭矩补充装置控制系统能根据检测信息补充所需要的能量，吹力捺冲机通过燃烧放出的能量，转化成动力，为中心轴提供动扭矩。4，能量自产自销，无需外加能源。通过电力平整装置控制系统将大风的能量转化成氢气储存起来，在扭矩补充装置控制系统中作为燃料进行燃烧提供动力。5，吹力捺冲机的能量利用率高、动力大、结构简单、易调节。只需要燃料燃烧，从吹口喷出汽水混合物就可以提供推动力，不需要复杂的涡轮叶片。在冲头上，能持续将水压入容腔缩口里与气混合，气水混合物从吹口喷出，防止了气体的超快喷射才能提供动力的情况，增大了能量利用率。吹力捺冲机完整的封闭气路能保证承受巨大的压力。

附图说明

图1为本发明一个实施例中吹力捺冲机的整体剖视图

图2为本发明一个实施例中转配炉和燃烧炉的剖视图

图3为本发明一个实施例中冲头的结构图

其中：冲头1，中心轴2，燃烧气化炉3，转配炉4，稳水槽5，阻板6，稳水槽内壁7，梁臂8，燃料输送管9，输水管10，燃烧室11，输气管12，静壁13，加强版14，下封头15，挡板16，内壁17，支配管18，吹口19，缩口20，冲头进气口21，输水管22，容腔23，发动机进气管24，空腔旋转发动机25，空腔旋转压水机26。

具体实施方式

为更好的解释本发明，下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。

轴转速的检测元件与控制系统连接，控制系统控制电阻器，进而控制流过反应器的电流，进而对平整电机的消耗扭矩进行调节，使轴的转速始终得到有效的控制，进而保证轴带动的主发电机始终能发出要求的稳定电力，并且能将电能转化为氢气，能够稳定的储存起来。

当风力发电机受到的风力减小时，燃料从氢气储罐通过燃料输送管9输送到燃烧室11同时输入氧气进行燃烧，燃料输送管9有电子控制阀控制燃料输入流量，燃烧气化炉3壁上的输水管10往燃烧气化炉3里注水，燃烧室11的热量将水变成高压蒸汽，通过输气管12连接燃烧气化炉3和静壁13把高压蒸气输送到转配炉4里，然后高压蒸汽经过支配管18从冲头1的吹口19喷出，提供推动力。推动冲头1梁臂8和转配炉4和中心轴2一同旋转，静壁13保持不动，静壁13限制在挡板16里不会随便移动，在转配炉4里转壁与内壁17与封头通过加强板14固定，保证在高压气体作用下不变形并且与静壁13连接处不漏气，转配炉4上封头固定支配管18。梁臂8下端固定冲头1，梁臂8将冲头1的反冲作用力传递给中心轴2。在冲头1上容腔23里的高压气通过发动机进气管24进入空腔旋转发动机25，使空腔旋转发动机25轴转动带动空腔旋转压水机26把稳水槽5里面的水通过输水管22进入容腔23的缩口20里。然后形成高压气水混合物从吹口19高速喷出。稳水槽5里注有水，稳水槽5里有阻板6，减弱从吹口19喷出水的流速。

Claims (3)

1.风力发电的平整和补功装置，包括电力平整装置控制系统，扭矩补充装置控制系统组成，其特征在于扭矩补充装置控制系统包括吹力捺冲机以及相应控制系统，吹力捺冲机包括燃烧气化炉、转配炉、冲头、梁臂、稳水槽，稳水槽为环形，稳水槽内注有水，稳水槽内固定有阻板，冲头固定在梁臂下端，冲头伸入稳水槽中，冲头的进气口与对应的支配管口通过输气管道接通，分叉成多根的梁臂与中心轴固定同时梁臂与上封头固定，梁臂在外端向下湾折，在转配炉内壁里安装中心轴，转配炉的外壁有一截静壁，静壁限制在转壁的挡板里，并且进行密封，转壁与内壁与封头通过内加强板固定，静壁与燃烧气化炉通过输气管道连通，在转配炉的上封头接出多个支配管，燃烧气化炉壁接有输水管，燃料输送管和氧气输送管连通燃烧室，燃烧气化炉内注有水，燃烧气化炉内固定有燃烧室，燃烧室浸泡在水中，中心轴连接发电机，电力平整装置控制系统包括电力平整发电机和电能转化反应器储罐设备以及相应控制系统。

2.如权利要求1所述的风力发电的平整和补功装置，其特征在于所述冲头包括容腔、吹口，空腔旋转发动机，空腔旋转压水机，冲头进气口固定在容腔上，空腔旋转发动机进气口与容腔通过管道连通，空腔旋转发动机与空腔旋转压水机同轴，空腔旋转压水机的出水口与容腔缩口连通。

3.如权利要求1所述的风力发电的平整和补功装置，其特征在于所述电能转化反应器为电解水反应器，反应器通过管道与燃料储罐连通。