[发明专利]一种风力发电浮式基础

说明书

技术领域

本发明涉及海上风力发电领域，更具体的说，是涉及一种适用于深海的新型海上风电浮式基础。

背景技术

随着传统化石能源的日渐枯竭，风能作为一种清洁能源近年来发展迅速，其中海上风力发电技术因其风速稳定、风切变小、距离负荷中心近等优点具而有极大的发展前景。但是近海海域风力发电装备通常所采用的桩基础或重力式基础对海域深度变化十分敏感，在水深较大的海域难以满足安全、稳定、经济及环保要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种旨在针对解决上述问题而设计出的一种风力发电浮式基础，本发明可有效地解决水深较大海域风力发电浮式基础的稳定问题，这种浮式基础结构简单，设计合理可靠，承载能力强，对海域地形地质条件适应能力强，具有很强的实用性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种风力发电浮式基础，包括带有进人孔的塔筒，塔筒上端连接有风机，所述塔筒的下端通过法兰盘与浮筒固定连接，所述浮筒为碗状的圆台结构，所述浮筒的周边设置有支撑梁，浮筒的内部设置有与所述支撑梁相互连接的骨架梁，浮筒底部设置有系环，所述系环通过缆绳与深入海底的吸力锚相连接，所述浮筒上还设置有延伸至所述进人孔的楼梯结构。

所述楼梯结构包括设置在浮筒内部的楼梯和设置在浮筒上方的侧面悬梯。

所述浮筒为密封结构。

所述浮筒顶部设置为中间高、四周低的坡形结构。

所述缆绳为张力筋腱。

所述骨架梁之间相互连接成稳固的三角形结构。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

1.本发明的浮式基础底部系环通过钢系缆绳与深入海底的吸力锚稳固连接，即使在水深较大、水域广的地区也能保证海上风力发电机正常运行且稳定可靠。

2.本发明可在水深较大的海域内安装使用，有利于环境保护，同时也避免了海底泥沙对基础稳定的不利影响；且钢系缆绳长度可随海底地形起伏作出相应变化，在海底变化的地形地质条件下亦可应用。

3.本发明的整体机构具有一定柔韧性，允许产生一定的位移变形，同时浮式基础内的空间得以充分利用，既可以作为风机供电输电系统的布置场所，又可以作为海上工作人员停留避难场所，为国家海域资源开发提供便利；

4.总体上本发明设计简单，安全度高，结构各向承载均匀同性，对复杂多变的海洋环境荷载有良好的适应性，具有良好的安全性与适用性。

附图说明

图1是本发明的使用状态结构示意图。

图2是本发明的局部放大结构示意图。

图3是本发明的浮筒三维剖切结构示意图。

附图标记：1-风机 2-塔筒 3-法兰盘 4-浮筒 5-支撑梁 6-骨架梁 7-系环 8-缆绳 9-吸力锚 10-进人孔 11-楼梯结构

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1至图3所示：一种风力发电浮式基础，包括塔筒2，塔筒2的上端连接有风机，下方设置有进人孔10，塔筒2的下端通过法兰盘3与浮筒4固定连接，浮筒4是密封的倒置钢制圆台结构，外形近似碗状，顶部设计有一定的坡度，具体为中间高、四周低，其主要作用是通过浮筒4排水产生的浮力将上部结构稳定地立在海面上；浮筒4的内部支撑结构包括设置在浮筒4周边的支撑梁5和与支撑梁5相互连接的骨架梁6，支撑梁5和骨架梁6均为钢制，支撑梁5用以承担来自浮筒4外壁的水压力及其他荷载，同时传递给主要的骨架梁6，骨架梁之间相互连接成最为稳定的三角形结构；浮筒4的底部设置有系环7，系环7通过缆绳8与深入海底的吸力锚9相连接，缆绳8为张力筋腱；浮筒4上还设置有延伸至进人孔10的楼梯结构11，楼梯结构11包括设置在浮筒4内部的楼梯和设置在浮筒4上方的侧面悬梯，检修人员既可以通过基础内部的楼梯进入塔筒2的内部空间，也可以通过侧面的悬梯进入塔筒2内检修。

本发明采取的最佳实施方式为：(1)岸边预制钢密封浮筒2以及其内部支撑梁5、骨架梁6、系环7、楼梯系统11等；(2)利用结构自身的漂浮能力，用拖轮将整个密封浮筒4拖至风机基础安装位置；(3)安装吸力锚9，并张拉钢系缆绳8，密封浮筒4通过底部系环7与钢系缆绳8连接；(4)安装风机塔筒和风力机组。