CN2597699Y - 集风式超大容量风力发电装置 - Google Patents

Abstract

一种集风式超大容量风力发电装置，包括风力发电机(4)，两堵阻风墙(1)和两堵集风墙(2)，两堵阻风墙(1)之间形成集风口(7)，两堵集风墙(2)之间形成集风槽(3)，集风槽(3)与集风口(7)相接，集风槽(3)中设置有风力发电机(4)。本实用新型根据空气在运动过程中遇窄密度增大、流速加快，越高风速越大的对流规律，使集风口的朝向与当地常年风向相对，利用集风槽内被聚集的3倍于环境风速的强大风力和自然风力，驱动安装在集风槽内、加强墩顶部及其前端垂直面上的风力发电机发电。可成倍的提高风力发电机的年发电时数，提高设备利用率，提高风力发电站的经营效益。实现风力发电不只依赖自然风力，即可进行大规模工厂化风电生产，达到获得无污染成本低廉的洁净电能之目的。特别适用于常年风向比较稳定地区建造大规模大容量风力发电厂。

Description

集风式超大容量风力发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种集风式超大容量风力发电装置。

背景技术

燃煤型火力发电，需消耗大量的不可再生的一次性资源，而且在生产过程中会产生大量的SO₂和烟气污染，建厂需占用大面积耕地。水力发电受水能资源限制大，可开发利用的水能资源分布不均，单位装机投资大。原子能发电单位装机投资大，技术难度高，易造成核污染。自然风力发电，可开发利用的风场资源有限且分布不均，分散性大难以形成大容量装机，且风速在2.5m/s以下不能发电。太阳能、潮汐能、生物能等新能源，由于其功率小，造价高，尚处于实验阶段，实用性不够。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题：设计一种集风式超大容量风力发电装置，根据空气在运动过程中遇窄密度增大、流速加快，越高风速越大的对流规律，在山口、沙漠、滩涂等适当位置建造阻风墙和集风墙，形成集风口和集风槽，使集风口的朝向与当地常年风向相对，利用集风槽内被聚集的3倍于环境风速的强大风力和自然风力，驱动安装在集风槽内、加强墩顶部及其前端垂直面上的风力发电机发电。采用该装置可加速空气对流，可成倍的提高风力发电机的年发电时数，提高设备利用率，提高风力发电站的经营效益。实现风力发电不只依赖自然风力，即可进行大规模工厂化风电生产，达到获得无污染成本低廉的洁净电能之目的。

本实用新型的设计方案：一种集风式超大容量风力发电装置，包括风力发电机(4)，所述的集风式超大容量风力发电装置还包括两堵阻风墙(1)和两堵集风墙(2)，两堵阻风墙(1)之间形成集风口(7)，两堵集风墙(2)之间形成集风槽(3)，集风槽(3)与集风口(7)相接，集风槽(3)中设置有风力发电机(4)。两堵集风墙(2)平行设置，两堵阻风墙(1)倾斜设置，二者之间的夹角为80°-100°，且阻风墙(1)和集风墙(2)相接，二者之间的夹角为40°-50°，

集风槽(3)两侧的集风墙(2)的垂直面上等间隔对称设置有加强墩(6)，对应的两个加强墩(6)之间等间隔设置有支承梁(5)，风力发电机(4)等间隔安装在支承梁(5)上，加强墩(6)的顶部均安装有风力发电机(4)。集风口(7)两侧的阻风墙(1)的垂直面上等间隔对称设置有加强墩(6)，每个加强墩(6)的顶部均安装有风力发电机(4)，最外端的两个加强墩(6)的垂直迎风面上等间隔安装风力发电机(4)。

本实用新型的优点和效果：

1、效率高，年发电时数可达7000小时以上，是自然风电场的2倍以上(自然风电场为2000～3300小时)。

2、投资收回期仅为自然风电厂的一半，规模效益优势明显。

3、建厂使用非耕地，可形成高密度大容量集群装机。地形允许，资金充裕，可形成更大规模的装机容量。

4、集群化装机便于实现工厂化生产管理和中央集中控制，便于维护，运行成本低。

5、启动停机简便，可作为电网调峰电源和无电网覆盖的大型工矿区的开发建设和生产电源。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图，

图2为本实用新型的主视图，

图3为本实用新型的右视图。

具体实施方式

结合附图1、2、3描述本实用新型的一种实施例。

建造两堵迎风斜面为40°、长1000m、宽0.5m、高480m的钢筋混凝土阻风墙(1)和两堵长2021m、宽0.5m、高480m的钢筋混凝土集风墙(2)，两堵集风墙的间隔为216.5m，与阻风墙组成″Y″形，前部为集风口(7)，后部为集风槽(3)，并使集风口(7)的朝向与当地常年风向相对，利用集风槽内被聚集的3倍于环境风速的强大风力和自然风力，驱动安装在集风槽(3)内支承梁上(5)、加强墩(6)顶部及其集风口前端垂直面上的668台600kw风力发电机(4)发电。

在阻风墙和集风墙上，每100m布置1根与阻风墙、集风墙、支承梁相交的下底12m×6m、顶部6m×6m、高480m的梯形钢筋混凝土加强墩。从集风槽的进风口(8)向上60m处布置第1根长直径2m、短直径1m、长度216.5m，扁率为2∶1的椭圆形钢筋混凝土支承梁(5)。向上每60m布置1根同样尺寸同样作用的支承梁，至480m共分8层，排序为第1行支承梁。从第1行支承梁向纵深100m、高度30m处布置第二行支承梁的第1根横梁，向上每60m布置1根支承梁。从高度30m至450m共分8层，排序为第2行支承梁。往纵深的第3、5、7、9、11、13、15、17、19、21行支承梁同第1行支承梁；2、4、6、8、10、12、14、16、18、20行支承梁同第2行支承梁。直接在由前至后的奇数行每根支承梁上，等间隔安装4台无塔架变桨距600kw风力发电机。直接在由前至后偶数行每根支承梁上，等间隔安装3台无塔架变桨距600kw风力发电机。总共在168根支承梁上安装592台600kw变桨距风力发电机。592×600kw，总功率为355200kw。在62个加强墩的顶部，各安装1台600kw矮塔架变桨距风力发电机。62×600kw，总功率为37200 kw。在Y形端口的2个加强墩的垂直迎风面上，从90m～450m高度处，高差每60m预制1个凸出于垂直面的装机平台。共装设14台600kw无塔架风力发电机。14×600kw，总功率为8400kw。集风槽内、加强墩顶部及加强墩垂直迎风面三处装设风力发电机的总功率为：355200+37200+8400＝400800kw。

在集风槽内侧适当位置装设通往集风槽顶部的检修电梯(9)。在每一层圈梁部位的内侧加装用于检修的人行通道。″Y″形集风槽、集风口范围内的地面均为0.2m厚的混凝土地面。根据风力发电机的出口电压和并网电源的电压等级等条件，建造与之相匹配的升压变电站一座、输电线路一条。全部风力发电机实行全自动化中央控制，发出的电能经升高电压后就地配送或并网输送。

本实用新型特别适用于常年风向比较稳定地区建造大规模大容量风力发电厂；可解决无电网覆盖的大型工矿区的开发建设和生产电源问题；也可作为调峰电源不足地区的辅助调峰电源。运用现有钢混结构高层建筑物施工技术建造。风力发电机可采用德国、丹麦或西班牙制造的并网型微处理器控制、变桨距600kw无塔架(加强墩顶部为矮塔架)风力发电机。也可根据实际需要委托厂家设计适用的风力发电机。配电、变电、输电以及自动化控制等可采用电力通用设备。

Claims (4)

1、一种集风式超大容量风力发电装置，包括风力发电机(4)，其特征是：所述的集风式超大容量风力发电装置还包括两堵阻风墙(1)和两堵集风墙(2)，两堵阻风墙(1)之间形成集风口(7)，两堵集风墙(2)之间形成集风槽(3)，集风槽(3)与集风口(7)相接，集风槽(3)中设置有风力发电机(4)。

2、根据权利要求1所述的集风式超大容量风力发电装置，其特征是：两堵集风墙(2)平行设置，两堵阻风墙(1)倾斜设置，二者之间的夹角为80°-100°，且阻风墙(1)和集风墙(2)相接，二者之间的夹角为40°-50°，

3、根据权利要求1所述的集风式超大容量风力发电装置，其特征是：集风槽(3)两侧的集风墙(2)的垂直面上等间隔对称设置有加强墩(6)，对应的两个加强墩(6)之间等间隔设置有支承梁(5)，风力发电机(4)等间隔安装在支承梁(5)上，加强墩(6)的顶部均安装有风力发电机(4)。

4、根据权利要求3所述的集风式超大容量风力发电装置，其特征是：集风口(7)两侧的阻风墙(1)的垂直面上等间隔对称设置有加强墩(6)，每个加强墩(6)的顶部均安装有风力发电机(4)，最外端的两个加强墩(6)的垂直迎风面上等间隔安装风力发电机(4)。

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