[发明专利]用于深海海面的带吸力式沉箱的平台浮式风电机

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种海上漂浮式风力发电技术领域的装置，具体是一种用于深海海面的带吸力式沉箱的平台浮式风电机。

背景技术

早期的近海单桩固定式风电机制造费用高，将单桩深插入海底的施工过程复杂，仅限于在水深小于20米时采用，一般情况下最大仅能发出3.5兆瓦的电力。近年来海上风电开发已逐渐由浅水区域向深水区域发展，美国麻省理工学院和美国国家可再生实验室首先提出了深水平台机构式浮式风电机的概念，平台机构式浮式风电机在陆上加工和进行分段安装，在海平面上进行大合拢，且整个平台机构式浮式风电机在海中是可移动式的，经过计算人们发现同等状况下平台机构式风电机仅为单桩固定式风电机费用的1/3，研究者估计平台机构式风电机的工作水深可达100米到200米，可以被布置得离海岸更远，一台平台机构式风电机能发出5兆瓦的电力。

平台机构的张力腿一般由钢管制成，其上部与平台机构的底脚相连，其下部与固定在海床内的锚桩相连。将锚桩固定在海床内需要进行水下打桩作业，不但作业成本高，而且作业施工困难。

水下打桩机很笨重，制造成本高，更换困难，而且按照近海风电规范和标准水下打桩机产生的高噪声是不能被接受的，而且因为水下打桩作业必须在一年中的特定时段才可进行，这将导致近海风电场的施工建设严重拖期，成本急剧增加。因而如何降低近海风电机的基础安装费用和安装时的噪声污染、缩短基础安装周期成了人们急待解决的问题。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN103174159A，公开日2013-06-26，公开了一种海上风力发电机组单管桩基础装置，包括：管桩、过渡段、周向剪力键和灌浆层；所述过渡段套设在所述管桩的上部，所述管桩的下部能够插设于海床中；所述灌浆层充填在所述管桩和所述过渡段之间；所述周向剪力键沿所述管桩轴线方向多层间隔固定在所述管桩外壁和/或所述过渡段内壁上且埋设在所述灌浆层内。由于在管桩的外壁和过渡段内壁上设置有周向剪力键，该周向剪力键埋设在灌浆层内，因而可以提高管桩与过渡段的连接强度，将过渡段传递过来的竖向力、水平弯矩和扭转力矩有效传递给管桩再传递给海床，并且可以减低海上风力发电基础单管桩基础装置的制造成本。但该现有系统的风电机基础安装费用很高、安装周期仍然很长，安装单桩基础时仍然需要租用非常昂贵的打桩船，打桩过程耗时长，噪声污染高；灌浆养护也需要几天的时间来完成，而且该现有技术也仅限于在水深小于20米时采用，所安装的单台风电机一般情况下最大仅能发出3.5兆瓦的电力。

中国专利文献号CN102191767，公开日2011-09-21，公开了一种甲板升降式作业平台，其包含：平台本体，该平台本体形成从平面视的矩形状；数个支柱，该支柱可任意穿插且向垂直方向延伸的设在该平台本体的四角落部，且由油压千斤顶顶起系统使该平台本体可任意升降的移动；行走横梁，该行走横梁于铺设在该平台本体的甲板长轴方向的两个行走轨道上可任意行走；移动作业台车，该移动作业台车系在该行走横梁上，于铺设在该平台本体的甲板横轴方向的移动轨道上可任意移动；吊杆旋转台，该吊杆旋转台可任意旋转的架设在该移动作业台车上；及二吊杆，该二左右的吊杆组成一双吊杆，且装设在该吊杆旋转台上，以提供一种作业效率、稳定性及安全性较佳的甲板升降式作业平台。但该技术为单桩式风电机，安装单桩基础时仍然需要打桩作业，打桩过程耗时长，噪声污染高；基础安装费用将很高、安装周期仍将很长，而且该现有技术也将仅限于在水深小于20米时采用，所安装的单台风电机一般情况下最大仅能发出3.5兆瓦的电力。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于深海海面的带吸力式沉箱的平台浮式风电机，克服了现有技术近海风电机基础安装费用高、噪声污染高、安装周期长、适用水深浅、所安装的单台风电机发电功率小的缺点，具有整个系统的风电机基础安装便捷、安装成本低、安装噪声污染低、不会对海床造成伤害、可安装在距岸更远的深水区域、所安装的单台风电机发电功率更大等优点。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：风电机以及依次设置于其底部的塔筒、带有张力腿的平台机构以及吸力式沉箱。

所述的吸力式沉箱由钢板焊接而成，沉箱底部为开口式，在吸力式沉箱的顶部设有排水短管和法兰，整个吸力式沉箱是一个完整的单元。

所述的平台机构包括：甲板平台、浮体以及系泊机构，其中：甲板平台的底部与浮体相连，浮体的底部与系泊机构相连。