CN212535931U - 耐腐蚀的双叶轮风力发电装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及耐腐蚀的双叶轮风力发电装置。本申请所述的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置包括：包括“Y”字形的混凝土塔架、基座、第一风力发电机组以及第二风力发电机组；所述第一风力发电机组安装在所述混凝土塔架的一个顶部分支的端部，所述第二风力发电机组安装在所述混凝土塔架的另一个顶部分支的端部，所述基座固定安装在所述混凝土塔架的底部。本申请所述的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置具有较好的应力强度和耐腐蚀的优点。

Description

耐腐蚀的双叶轮风力发电装置

技术领域

本申请涉及风力发电装置，特别是涉及耐腐蚀的双叶轮风力发电装置。

背景技术

全球气候变暖和能源危机的进一步恶化，各国都在积极投入可再生能源的研究与开发。中国可再生资源丰富，但实际利用率低，产业规模小，技术水平低，远未充分开发。风电是风能利用的主流形式，在全球性能源危机的今天，风电正以可再生能源中成本最低的发电方式走入世界各国。风电可再生，且清洁无污染，对保护环境，改善能源结构具有重要意义。

随着风机单机容量越来越大，叶片和机舱重量也越来越重，这就要求塔架在承受上部结构重力载荷情况下，还需要承受水平风载荷。由于载荷很大，很多海上风电项目塔筒最大直径已超过7m，钢板厚度超过50mm。随着塔架高度要求越来越高，传统钢制塔架因阻尼比较小，当塔架高度超过一定高度后，往往导致塔顶水平载荷作用下变形过大，塔架本身与上部风机产生共振，为了弥补钢制塔架在刚度上的不足，往往还需要通过增加塔架直径和钢板厚度的方式增加塔架结构刚度，这就给制造运输带来了很大的困难，也使得工程的建设成本大大增加。因此，现有技术的风电塔筒，采用现有的材质和结构形式，随着尺寸和重量的增加，给制造、维护以及防护等方面带来了诸多问题。

实用新型内容

基于此，本申请的目的在于，提供耐腐蚀的双叶轮风力发电装置，其具有较好的应力强度和耐腐蚀的优点。

本申请的一方面，提供一种耐腐蚀的双叶轮风力发电装置，包括“Y”字形的混凝土塔架、基座、第一风力发电机组以及第二风力发电机组；

所述混凝土塔架包括第一上部塔架、塔架连接件、下部塔架以及第二上部塔架；

所述第一上部塔架和所述第二上部塔架分别安装在所述塔架连接件的上部，所述塔架连接件的下部与所述下部塔架的顶端连接，使得所述第一上部塔架、第二上部塔架以及所述下部塔架呈“Y”字形分布；

所述第一风力发电机组安装在所述第一上部塔架的顶端，所述第二风力发电机组安装在所述第二上部塔架的顶端；所述下部塔架的底端安装在所述基座上；

所述第一上部塔架包括第一上混凝土筒体和套接在该第一上混凝土筒体内的第一预应力筋；所述第二上部塔架包括第二上混凝土筒体和第二预应力筋，所述第二预应力筋套接在所述第二上混凝土筒体中；所述下部塔架包括下部混凝土筒体以及套接在该下部混凝土筒体内的下部预应力筋；

所述第一预应力筋与所述第二预应力筋连接，并共同与所述下部预应力筋连接，以便整体张拉。

本申请所述的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置，通过将塔架设置为“Y”字形，并且采用混凝土的材质的塔架，使得其结构的刚度足够大，结构强度足够大，从而能够使用双叶轮的形式，保证了发电的稳定性的同时，提高了发电量。通过设置预应力筋，使得塔架整体结构的连接更稳定牢靠。

进一步地，所述第一风力发电机组的叶轮旋向与所述第二风力发电机组的叶轮旋向相反，使得所述第一风力发电机组与所述第二风力发电机组的转向相反。转向相反，使得整体离心力的相互抵消，降低了结构载荷。

进一步地，所述塔架连接件一体成型。一体成型的塔架连接件，避免应力集中，其结构受力得到保障。

进一步地，所述塔架连接件、所述下部塔架以及所述基座一体成型。塔架连接件、下部塔架以及基座一体成型，使得一体成型的结构避免了应力集中，支撑强度和结构强度得到很好的保障。

进一步地，所述第一上混凝土筒体包括第一筒节，多个所述第一筒节依次连接，形成所述第一上混凝土筒体；

所述第二上混凝土筒体包括第二筒节，多个所述第二筒节依次连接，形成所述第二上混凝土筒体。通过多个筒节依次连接形成的塔筒，方便吊装和连接，制造容易。

进一步地，所述基座包括固定式基座或漂浮式基座。

进一步地，还包括中央控制器，所述第一风力发电机组与所述第二风力发电机组分别与该中央控制器电连接。

本申请的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置的有益效果：

通过使用混凝土制的塔架结构，使得塔架本身的刚度大，稳定性好，而且不会与其他结构产生共振，进而保证了发电的稳定性和发电效果良好。此外，混凝土结构的耐腐蚀性好，防腐蚀措施容易实现，相对简单，价格便宜，不会增加防腐蚀的成本。使得整体的结构性能好，而且成本低。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本申请。

附图说明

图1为本申请示例性的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置的主视图；

图2为本申请示例性的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置的立体结构示意图。

具体实施方式

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

混凝土塔架壁厚较大，在同样高度下，混凝土塔架刚度比传统钢制塔架刚度更大，能更好的支撑叶片及机舱等上部结构。海上的风向稳定、风速均匀，而且上空风速比内陆更大，能获得更稳定更高的风速，因此海上风电一般单机容量都较大。然而海上风电由于其周围环境盐度很高，就必须要求塔架结构具有较高的耐腐蚀性，而混凝土在材料上也正好符合这一要求，对于混凝土塔架而言，防腐处理相对比较简单，只需适当增加混凝土保护层厚度即可，使造价成本更经济，不会额外增加施工难度。

图1为本申请示例性的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置的主视图；图2为本申请示例性的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置的立体结构示意图。参阅图1和图2，本申请示例性的一种耐腐蚀的双叶轮风力发电装置，包括“Y”字型的混凝土塔架、基座9、第一风力发电机组1以及第二风力发电机组2；所述第一风力发电机组1安装在所述混凝土塔架的一个顶部分支的端部，所述第二风力发电机组2安装在所述混凝土塔架的另一个顶部分支的端部，所述基座9固定安装在所述混凝土塔架的底部；

所述混凝土塔架包括第一上部塔架5、塔架连接件7、下部塔架8以及第二上部塔架6；

所述第一上部塔架5和所述第二上部塔架6分别安装在所述塔架连接件7的上部，所述塔架连接件7的下部与所述下部塔架8的顶端连接，使得所述第一上部塔架5、第二上部塔架6以及所述下部塔架8呈“Y”字形分布；

所述第一风力发电机组1安装在所述第一上部塔架5的顶端，所述第二风力发电机组2安装在所述第二上部塔架6的顶端；所述下部塔架8的底端安装在所述基座9上。

在一些优选实施例中，所述第一上部塔架5包括第一上混凝土筒体(未图示)和套接在该第一上混凝土筒体内的第一预应力筋(未图示)；

所述第二上部塔架6包括第二上混凝土筒体(未图示)和第二预应力筋(未图示)，所述第二预应力筋套接在所述第二上混凝土筒体中；

所述下部塔架8包括下部混凝土筒体(未图示)以及套接在该下部混凝土筒体内的下部预应力筋(未图示)；

所述第一预应力筋与所述第二预应力筋连接，并共同与所述下部预应力筋连接，以便整体张拉。

在一些优选实施例中，所述第一风力发电机组1的叶轮旋向与所述第二风力发电机组2的叶轮旋向相反，使得所述第一风力发电机组1与所述第二风力发电机组2的转向相反。

在一些优选实施例中，所述塔架连接件7一体成型；甚至，所述基座9一体成型。

在另一些优选实施例中，所述塔架连接件7、所述下部塔架8以及所述基座9一体成型。

在一些优选实施例中，所述第一上混凝土筒体包括第一筒节，多个所述第一筒节依次连接，形成所述第一上混凝土筒体；

所述第二上混凝土筒体包括第二筒节，多个所述第二筒节依次连接，形成所述第二上混凝土筒体。

在一些优选实施例中，所述基座9包括固定式基座或漂浮式基座。进一步的，固定式基座包括重力基座、单桩基座、多桩基座、导管架基座或者吸入沉箱基座中的任一。

在一些进一步的示例中，第一上混凝土筒体还包括第一钢筋，该第一钢筋设置在第一筒体内，以增强第一筒体的强度。第二上混凝土筒体还包括第二钢筋，该第二钢筋设置在第二筒体内，以增强第二筒体的强度。下部混凝土筒体还包括下部钢筋，该下部钢筋设置在下部筒体内，以增强下部筒体的强度。

在一些优选示例中，若第一风力发电机组1的叶轮转动直径为D，那么，第一风力发电机组1的转动中心与第二风力发电机组2的转动中心的间距要求不小于1.05D。这样，才能保证两个发电机组的正常良好运行。

在一些优选实施例中，还包括中央控制器(未图示)，所述第一风力发电机组1与所述第二风力发电机组2分别与该中央控制器电连接。从而通过中央控制器，去协调第一风力发电机组1与第二风力发电机组2的运行。进而，保证了发电机组的运行最优化，从而保证了发电量的最优。

本申请示例性的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置的工作原理：

在装配时，在一个示例中，将下部塔架8固定安装在基座9上，将塔架连接件7安装固定在下部塔架8上，之后分别将第一上部塔架5和第二上部塔架6分别安装在塔架连接件7上，最后将第一风力发电机组1和第二风力发电机组2分别进行安装。当然，在塔架连接件7、下部塔架8以及基座9一体成型的示例中，只需要对两个上部塔架和两个发电机组分别进行安装即可。

完成上述安装后，通过外部将第一预应力筋、第二预应力筋以及下部预应力筋分别从其端部进行张紧，从而使得整个耐腐蚀的双叶轮风力发电装置形成一个整体，保证了结构的强度。

在本申请的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置中，通过使用混凝土层的塔筒结构，甚至在一些示例中，使用超高性能的混凝土层结构，使得整个耐腐蚀的双叶轮风力发电装置的刚度大，稳定性好，而且不容易发生共振，保证了发电的效率。另外，具有混凝土层的塔架结构，耐腐蚀性好，而且只需要适当增加防护层厚度即可，防护措施容易实现，采用混凝土层的结构不会增加防腐成本。再有，混凝土成本低，使得整体的制造成本降低。最后，采用双叶轮的形式，使得发电量提升明显，经济效益好。同时，本申请的基座9，不限于使用在陆地，还可以使用在海上。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (7)

1.一种耐腐蚀的双叶轮风力发电装置，其特征在于：包括“Y”字形的混凝土塔架、基座、第一风力发电机组以及第二风力发电机组；

所述混凝土塔架包括第一上部塔架、塔架连接件、下部塔架以及第二上部塔架；

所述第一上部塔架和所述第二上部塔架分别安装在所述塔架连接件的上部，所述塔架连接件的下部与所述下部塔架的顶端连接，使得所述第一上部塔架、第二上部塔架以及所述下部塔架呈“Y”字形分布；

所述第一风力发电机组安装在所述第一上部塔架的顶端，所述第二风力发电机组安装在所述第二上部塔架的顶端；所述下部塔架的底端安装在所述基座上；

所述第一上部塔架包括第一上混凝土筒体和套接在该第一上混凝土筒体内的第一预应力筋；所述第二上部塔架包括第二上混凝土筒体和第二预应力筋，所述第二预应力筋套接在所述第二上混凝土筒体中；所述下部塔架包括下部混凝土筒体以及套接在该下部混凝土筒体内的下部预应力筋；

所述第一预应力筋与所述第二预应力筋连接，并共同与所述下部预应力筋连接，以便整体张拉。

2.根据权利要求1所述的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置，其特征在于：所述第一风力发电机组的叶轮旋向与所述第二风力发电机组的叶轮旋向相反，使得所述第一风力发电机组与所述第二风力发电机组的转向相反。

3.根据权利要求2所述的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置，其特征在于：所述塔架连接件一体成型。

4.根据权利要求2所述的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置，其特征在于：所述塔架连接件、所述下部塔架以及所述基座一体成型。

5.根据权利要求2所述的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置，其特征在于：所述第一上混凝土筒体包括第一筒节，多个所述第一筒节依次连接，形成所述第一上混凝土筒体；

所述第二上混凝土筒体包括第二筒节，多个所述第二筒节依次连接，形成所述第二上混凝土筒体。

6.根据权利要求2所述的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置，其特征在于：所述基座包括固定式基座或漂浮式基座。

7.根据权利要求2所述的耐腐蚀的双叶轮风力发电装置，其特征在于：还包括中央控制器，所述第一风力发电机组与所述第二风力发电机组分别与该中央控制器电连接。

Images