CN2215033Y - 偏浮式海浪发电通用护岸组合电站 - Google Patents

Abstract

一种海浪能发电组合电站，它是利用偏浮板仓体 的平面引流板自调斜度迎接海浪攻坡而来的“动— 静”能量转化而来的重力水产生水力压头推动仿古水 轮转动发电，浪能利用率达50％以上，将阉除大部分 海浪破坏力。由于组合电站是由千计数分体系统共 积水聚能、共发电机相机增减励磁与水轮相机制动性 双重统调整，实现了海浪能电力生产的平稳输送。

Description

本实用新型涉及一种海浪能源开发和海岸防护工程的新技术，尤其是海浪发电与护岸护港工程相结合而相辅相承的海洋工程。

目前，世界范围内以海浪能源开发与海岸防护技术相结合的综合技术研究尚属新课题，单就海浪能发电自“海明号”船年输送十九万度电力的成果之后，其发展步履是很艰难的。本人发明的《定调双浮两翼横式湖汐发电站》（92234337·3号申请）技术中的海浪发电系统之扩型方案，也因存在着适应性差以及维修费用偏高的缺陷。

本实用新型是在“92234337·3”专利技术（申请）仿古水轮系统方案基础上，根据海浪动力与其塑造海岸的综合物理特性而设计的，其目的是：采用尽量简化结构的方案，首先在波能集中的对应于各沿海曲折段、岬角突凸和向陆内凹海湾的内滨区水（或者港口）上实现全面的海浪发电与护岸效能，以抑制海蚀沙源并减少自然水能的输沙运动，待海浪逐以冲刷出产业海岸的对应水滨处的适宜地貌单元而相机实现各重要产业海岸线上的海岸防护和浪能发电以及形成海洋重要产业岸线上的无湾港性化。

本实用新型的目的是这样实现的：使用“92234337·3”专利技术的仿古水轮系统（唯是轮叶变形为弧凹面应力并加两端加强圆板）和各发电机励磁“离合”和分水轮逆止筒轴离合的共传动系统，配置在作为积水槽聚能平底板体的后部上方，平底板体体下是四根竖式“钢梁腿”和两根斜式应力钢梁腿平抬的主、副梁组成的钢梁网；主梁于两侧向海平伸两臂并于前端处横置一定轴，定轴上装偏浮迎浪自斜聚能引流板仓倒扣体，板仓体两端是两主梁体臂上的竖立的与仓体截面似形略大的夹弹性钢板的橡胶聚能纵扇体；平底板体上后部便是仿古水轮发电机房系统，其与平底板体前部、板仓体和纵扇体对应构成为立体聚能采能发电单元的组合电站的分体系统，而其整体作为组合电站的分体系统，正与左、右上千个（或几百个）全等分体系统对应焊接（包括水轮发电系统的共传动组合）成“一”字形横护海岸于内滨海面上的巨型组合体；在组合体的两端部，各设一个准圆台体的受浪面超出主体滨位的三面引流聚能积水环斜板体，其台体中部积水槽与主体积水槽组合成统一的积水槽闭合系统。这样，当海浪冲进内滨区之际波高伊增，波长渐小，波体质点运动轨迹渐致紊乱的情势下，及近海底的水质动力便顺偏浮板仓体的向海侧平面迎流板的下口缘攻坡而上，随即波浪主体继而剧烈破碎，形成驻波之叠势迫向偏浮板仓体的定轴线上段的主浮体对应的平板迎流面上，乘偏浮体被迫退沉之机攻入积水槽内，而主波之末则偏浮体随起无怠，正巧把“动－静”能量转化而来的海水聚于偏浮板仓体之后，形成推动水轮运转的水力压头（其尾水吐入体后海中并于平底板体的底部缓归海底）。组合电站的分体系统达及千计数目之多，且横置尽可能长（十至数十公里）为共积水槽和共传动整体，便完全可以适应海浪能的单位时间内间断性（变成整体连续性）和随机性（变成可调平稳性）的能源特征，正是由于很多个发电机的励磁式和仿古水轮的逆止筒轴离合式共传动的相机劳逸，给设备整体提供了按照单位时间内总体海浪动力聚得状况增减发电机励磁和分水轮制动台目而给电力生产输出的参量平稳性提供了可靠保证。当海浪巨大时可充足偏浮板仓体内的气体量（其偏浮板仓体之间的橡胶纵扇板体则因内置衬薄钢板的弹性作用而不致产生风浪能反冲力过大），当海浪渐小之际则逐以排出偏浮体内的适当量的气体，以调整迎浪引流的平板斜度；在仿古水轮上由于仰月牙半壳的采能轨程量比较小，所以采用了三十二叶（或可在巨型组合站上设三十六叶，乃至于四十八叶）弧凹面采能应力及其叶轮端体设加强圆板并强化吐流充气功能的设计。关于学术界所说的暴风浪的潮位（非潮汐性）问题，我认为在同步消能和采能之电站实际运行条件下，是不能存在这种能量过剩驻流阻回水现象的，至少在组合电站足可以形成一种海滨气候的海区段上是不太大的（不能没有），因而，组合电站的建造应当根据设计采能率确定海浪能残能回水潮位与天体引力潮位来参考电站水平定位高度。

由于采用了上述方案，使海浪能源的利用率提高到50％以上（既聚能的利用率达75％左右），即使在暴风浪冲击之下，也能够有效地防护海岸和取能发电；同时也在水轮调速的随机误差率小于千分之一之内的条件下保证了电力生产输出质量的平稳性，如在投资条件允许的情况下，完全可以形成主海岸的无湾养殖、港性化。

下面结合说明书附图对本新型进一步说明。

图1是本实用新型组合电站分体系统的纵剖主视图。

图2是图1的A－A剖位侧视图。

图3是本实用新型各分体系统组合形式结构俯视示意图。

图中1、三十二弧叶端设加强圆板仿古水轮（简仿古水轮）；2、发电机房；3、弧形凹面应力叶片；4、面向发电机房旋转受气口（简旋转口）；5、逆止轴筒“离合”轮轴；6、轮轴桶辐条；7、轮桶；8、消除吐流压差细孔体充气管（简吐流管）；9、45°弧体仰月牙半壳（简仰月牙半壳）；10、纵置主钢梁（简主梁）；11、横置副钢梁（简副梁）；12、钢梁“腿”；13、深“腿”混凝土基础；14、浅“腿”混凝土基础；15、积水槽平底板体（简平底板体）；16、主梁前伸“臂”端偏浮板仓体定轴总成（简定轴）；17、轴承架；18、加强板；19、偏浮板仓体迎浪引流平面自斜板（简平面引流板）；20、偏浮板仓体；21、隔鱼半滗；22、薄钢侧合橡胶纵置扇形板（简橡胶板）；23、架管弹力钢片板条；24、充（泄）气软管；25、定轴圆弧板仓游隙运动聚能壁（简仓壁）；26、定轴圆弧游隙定置聚能水槽抱仓壁（简水槽抱仓壁）；27、斜向应力钢梁“腿”；28、组合积水槽（简积水槽）；29、输电电缆架；30、操纵统调电缆架；31、大风浪；32、薄钢板；33、定轴端；34、主梁前伸臂加强件；35、偏浮板仓体端壁（简端壁）；36、引流底口缘；37、准圆台环斜板积水槽闭合端体（简环斜板体）；38、竖立聚能钢板；39、总操作台（室）；40、分体组合焊接线；41、外滨区；42、内滨区；43、泄洪口。

在图1中，两深“腿”基础（13）和两浅“腿”基础（14）分别对应竖立两钢梁腿（12）和斜向应力钢梁腿（27），腿（12）之上水平纵置两根通体主梁（10），横于两主梁（10）之间置若干根副梁（11）成为网梁面，面上焊铺平底板体（15）为积水槽（28）的一段整底板聚能体部分，底板（15）的前部设有水槽抱仓壁（26），壁（26）前空间内抱有游动的偏浮板仓体（20），仓体（20）的平面引流板（19）的中部仓内的背面线上横穿定轴总成（16）、轴（16）固定在仓体两端纵向前伸的主梁（10）臂端上，整个前伸臂的主梁（10）的面上竖立橡胶板（22）与仓体（20）静动随机聚能；底板后部上面整体横置发电机房（2）和仿古水轮（1），其与前部引浪聚能系统及底板体（15）构成整个组合电站积水槽（28）又作为采能发电系统的分段体。

在图2中，偏浮板仓体（20）的平面引流板（19）背里纵设若干根加强板（18），板（18）中部设轴承架（17），架内装有轴承，仓体（20）两端的端壁（35）与橡胶板（22）游隙相接；板仓体（20）的定轴端（33）固定在两主梁（10）的前伸臂的端部上，主梁（10）设有前伸臂加强件（34），板仓体（20）下部是隔鱼半滗（21），半滗（21）下边为平面引流板（19）的引流底口缘（36），缘（36）最低位要与海底保持宽裕的残潮能尾水的允许回水高度。

在图3中，为数千计的分体系统并联于内滨（42）与外滨（41）的交界滨位区内横堵海浪，各发电机房（2）与仿古水轮（1）的励磁与逆止轴筒“离合”共传动组合为一体，组合体两端部各设环斜板体（37）和总操纵台（39），环斜板（37）的圆台内的巨圆形积水槽（28）与各分体积水槽（28）相通并构成统一闭合的组合电站积水槽（28）；组合电站之后应留有尽可能开阔的海滨水域供电站后残能携潮归海和捕鱼、养殖、兴建无湾港之用。

如上所施，当海浪巨大时则可全力发电，必要时于环斜板体（37）处和各分体底板的泄洪口（43）泄洪；当海浪渐小则逐以制动部分仿古水轮（1）而保持总体水轮系统的额定转速。当海浪随机性过大时，则以励磁增减发电机工作台目而适调。

Claims (3)

1、一种海浪能发电组合电站，其特征是：平底板体(15)焊制在两条主梁(10)和若干根横置副梁(11)的梁网之上，梁网之下设四支钢梁“腿”(12)并竖立于内滨区(42)海底的混凝土基础(14、13)之上；两主梁(10)前伸臂的端部横置定轴(16)并在空间内装入偏浮板仓体(20)、仓体(20)的仓壁(25)与水槽抱仓壁(26)游隙相接，仓体(20)的端壁(35)与橡胶板(22)游隙相接；平底板体(15)的后部上方横置仿古水轮(1)，轮(1)左端轮轴(5)穿入发电机房(2)并与邻毗分体系统的水轮(1)轴筒离合式通轴而构成组合电站的分体系统；分体系统并联千百个，而这千百个分体系统的仿古水轮(1)与发电机房(2)串联为逆止轴筒“离合”的总通轴共传动系统，其体顺与组合体的前部引流聚能系统和共平底板体(15)及设在组合体两端的两个环斜板(37)合为统一的闭合积水槽(28)。

2、根据权利要求1所述的浪能发电组合电站，其特征是：偏浮板仓体（20）由充（泄）气管（24）调整偏浮势能和平面引流板（19）的斜度。

3、根据权利要求1所述的浪能发电组合电站，其特征是：千计数的分体系统并联组成以增减发电机励磁台目和仿古水轮（1）的制动数目而达到海浪能发电电力输出的平稳性。

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