[发明专利]一种风力发电装置及综合发电设备

说明书

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电装置及综合发电设备，定位齿轮套设在塔筒的外侧，定位齿轮，与塔筒固定连接，垂直主轴穿设在塔筒内部且固定设置在支撑框架上，叶片组可转动设置在支撑框架上，叶片组与定位齿轮通过传动件传动连接；叶片组与传动组件的传动比为N，定位齿轮的齿牙齿数是传动组件与定位齿轮连接处齿轮齿牙齿数的0.5N倍。通过限定叶片组与传动组件的传动比为N，定位齿轮的齿牙齿数是传动组件与定位齿轮连接处齿轮齿牙齿数的0.5N倍，从而使风力发电装置运行过程中，全部叶片组始终可以保持最佳受风角度，从而使全部叶片组可以始终以最大力量推动垂直主轴转动，保证风力发电装置的发电效率最高。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电装置及综合发电设备。

背景技术

随着近年来环境问题的频现，可持续发展的清洁能源受到了越来越多的关注，其中，风能是可再生能源领域中发展较快的一种。风力发电是利用风机在风力作用下获得动能，然后转变为风轮转动的机械能，再通过增速箱带动发电机进行发电的新能源发电工程。由于自然风的风速、风向具有突变和多变的特点，给风力发电造成了很大的影响，不仅表现在对风力发电系统中的增速箱、发电机等设备产生冲击，容易造成设备损坏的方面，更重要的是造成发电量的不稳定。为使风力发电系统可以保持正常运行，一般使用火电机组大幅度参与风力发电系统的调频工作，而火电机组调节速度较慢，往往难以适应风电的大幅度快速变化。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供风力发电装置，包括垂直主轴、支撑框架、沿所述垂直主轴周向均匀布置的多组叶片组以及设置有定位齿轮的塔筒，所述定位齿轮套设在所述塔筒的外侧，所述定位齿轮，与所述塔筒固定连接，所述垂直主轴穿设在所述塔筒内部且固定设置在所述支撑框架上，所述叶片组可转动设置在所述支撑框架上，所述叶片组与定位齿轮通过传动件传动连接；所述叶片组与所述传动组件的传动比为N，所述定位齿轮的齿牙齿数是所述传动组件与所述定位齿轮连接处齿轮齿牙齿数的0.5N倍。

进一步，所述支撑框架包括第一框架和第二框架，所述第一框架包括多条第一支杆，多条所述第一支杆交叉设置，所述第二框架包括套环和与第一支杆数量相对应的第二支杆，所述第二支杆固定安装在所述套环外侧，所述套环可转动套设在塔筒上，所述叶片组可转动安装在所述第一支杆与所述第二支杆之间。

进一步，所述叶片组包括风叶轴和风叶，所述风叶轴的两端分别与所述第一支杆、第二支杆铰接，所述风叶固定设置在所述风叶轴上。

进一步，设置在不同所述第一支杆上的所述风叶的排列方向沿同一方向旋转；两根相邻的所述第一支杆的夹角为α°，设置在所述两根相邻的第一支杆上的所述风叶的排列方向的夹角为0.5α°。

进一步，所述传动件包括套设在所述风叶轴上的第一齿轮和传动杆，所述传动杆上套设有与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述传动杆一端设置有与所述定位齿轮啮合的第三齿轮，所述传动杆通过支撑架安装在所述垂直主轴或支撑框架上，所述传动杆与所述支撑架转动连接。

进一步，所述第二齿轮与所述第一齿轮的传动比为N，所述定位齿轮的齿牙齿数是所述第三齿轮齿牙齿数的0.5N倍。

一种综合发电设备，包括空气压缩机、压缩空气蓄能罐、透平膨胀机、发电机、配电系统以及风力发电装置，所述风力发电装置的垂直主轴下端设置有传动齿轮，所述传动齿轮通过第一离合器与所述发电机传动连接，所述传动齿轮通过第二离合器与所述空气压缩机传动连接，所述空气压缩机与所述压缩空气蓄能罐连通，所述压缩空气蓄能罐与所述透平膨胀机气路连接，所述透平膨胀机的输出端与所述发电机通过第三离合器传动连接，所述发电机与所述配电系统电连接。

进一步，所述第一离合器与所述发电机通过第一增速器传动连接。

进一步，所述第二离合器与所述空气压缩机通过第二增速器传动连接。

进一步，所述透平膨胀机与所述第三离合器通过加速器传动连接。