[实用新型]一种能降低载荷的半潜浮式风机系统有效

专利信息
申请号: 202121800930.7 申请日: 2021-08-04
公开(公告)号: CN215553999U 公开(公告)日: 2022-01-18
发明(设计)人: 周昳鸣;李卫东;郭小江;刘鑫;王秋明;李涛;文玄韬;严家涛;钟应明;田峰;陈睿;张乐扬;施伟;宋兆波;李昕 申请(专利权)人: 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司;中国华能集团有限公司南方分公司;华能广东汕头海上风电有限责任公司;大连理工大学
主分类号: B63B35/44 分类号: B63B35/44;B63B21/50
代理公司: 大连星河彩舟专利代理事务所(普通合伙) 21263 代理人: 刘斌
地址: 102209 北京市昌平区北*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 降低 载荷 半潜浮式 风机 系统
【说明书】:

一种能降低载荷的半潜浮式风机系统,属于可再生能源利用领域,为了解决浮式平台降低载荷无法保证稳性的问题,要点是横桥垂荡板、纵桥垂荡板间通过连接在各垂荡板上的浮筒连接,且在浮筒连接的位置成型浮筒空腔,转塔系泊装置安装在所述浮筒空腔中,使浮筒相对系泊于海底的转塔系泊装置可转动,效果是使平台始终在环境载荷最小的方位角下运行,能够保证平台稳性并降低载荷。

技术领域

实用新型属于可再生能源利用领域,涉及漂浮式风机系统。

背景技术

当今化石能源急剧短缺,环境污染、气候变化等问题愈加严重。为解决上述问题,各国政府积极推进可再生能源技术的发展。作为最具商业前景的可再生能源之一,大力开发风电资源已成为解决我国能源短缺以及环境污染等问题的重要途径。与陆上风能相比,海上风能资源更为丰富和稳定,节约土地资源,是未来中国风电发展的主要方向,也符合我国发展能源节约型和环境友好型社会的战略需求。

近年来,海上风电的开发正逐步从近海走向深远海,在这个过程中,国内外学者和科研单位提出了许多漂浮式风机基础的概念设计方案,包括Spar式、半潜式、TLP以及驳船式风机基础,其中半潜式漂浮式风机基础因其适用水深较广,运输安装方便,可扩展性较高,得到了较高的关注。目前,半潜式平台的立柱和浮筒多为圆形截面,如Braceless、OC4-DeepCwind、OO-Star等。相应的,半潜浮式风机平台多采用悬链线形式的多点分布式系泊方式。但是采用圆形或矩形截面的立柱所受的波浪力和水流力较大,此外偏心设计方案相较于中心布置方案平台基础的材料用量较少,但是平台在不同方位角的环境载荷作用下的运动响应和稳性存在较大差别,平台的横稳性相较于纵稳性往往较小,当来浪方向为90°时,平台的稳性较差。

实用新型内容

为了降低平台所受环境载荷,本实用新型提出如下技术方案:一种能降低载荷的半潜浮式风机系统,包括工作桥、立柱、垂荡板、浮筒、转塔系泊装置和风机,立柱安装在上方的工作桥和下方的垂荡板间,浮筒与垂荡板连接,并在浮筒上成型浮筒空腔以安装转塔系泊装置,风机安装在工作桥上。

作为技术方案的补充,工作桥包括横桥板和纵桥板,纵桥板的一桥板端部与横桥板的中部水平连接,两个横桥板的桥板端部和另一纵桥板的桥板端部向下各连接一个立柱,三个立柱向下各连接一个垂荡板。

作为技术方案的补充,对应所述两个横桥板的桥板端部的两个垂荡板是横桥垂荡板,对应所述另一纵桥板的桥板端部的垂荡板是纵桥垂荡板,横桥垂荡板、纵桥垂荡板间通过连接在各垂荡板上的浮筒连接,且在浮筒连接的位置成型浮筒空腔,转塔系泊装置安装在所述浮筒空腔中,使浮筒相对系泊于海底的转塔系泊装置可转动。

作为技术方案的补充,风机包括叶片、机舱、轮毂和塔筒,机舱通过轮毂与叶片连接,风机下部与塔筒相连,塔筒底部通过法兰与半潜浮式平台相连,塔筒的安装位置位于横桥板的中间,并且与横桥板下方的转塔系泊装置相对。

作为技术方案的补充,立柱包括前部圆形柱部和后部的尖状柱部,立柱的形状通过对圆柱使用两个矩形平面与圆柱面相切而成型。

作为技术方案的补充,纵桥板的一桥板端部与横桥板的中间位置水平且垂直连接,横桥垂荡板连接的浮筒平行于位于其上方的横桥板,纵桥垂荡板连接的浮筒平行于位于其上方的纵桥板,且浮筒空腔成型在两个横桥垂荡板的中间位置。

作为技术方案的补充,两个横桥垂荡板连接的浮筒及纵桥垂荡板连接的浮筒水平且垂直连接在两个横桥垂荡板的中间位置,且不同的浮筒间通过平面式连接使得两浮筒的侧面夹角为非直角。

作为技术方案的补充,浮筒间连接形成的连接部的外形呈正六边体,并且在正六边体的中心开设竖向贯穿的浮筒空腔。

作为技术方案的补充,转塔系泊装置包括多排滚珠轴承和位于滚珠轴承内圈中的转轴,转轴通过锚链系泊于海底,轴承外圈的外周与垂荡桥固定,使浮式平台能绕转塔式系泊装置的中心轴线自由转动。

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