[发明专利]一种双风轮浮式风力机和多体桁架式平台

说明书

本发明提供了一种双风轮浮式风力机和多体桁架式平台，它包括用于对整个风力机进行漂浮式支撑的桁架式浮动支撑平台；所述桁架式浮动支撑平台的中心部位固定有中间立柱，中间立柱的顶端固定安装有风力机支撑塔筒；风力机支撑塔筒的顶端固定有风力机双风轮；中间立柱的底端固定有用于对整个平台进行稳定的风力机稳定装置；所述桁架式浮动支撑平台上连接有系泊装置。它利用混泥土结构和稳定装置降低了浮式风力机整体中心，提高了整机的稳定性、可靠性和耐久性。具有效率高、可靠性高、重量轻、成本低、耐腐蚀性能好、稳定性强等特点，并能有效适应海上复杂环境。

技术领域

本发明属于海上浮式风电装备技术领域，特别是涉及一种双风轮浮式风力机和多体桁架式平台。

背景技术

海上优质风能资源丰富，近海海域资源趋于饱和，深远海风能资源开发潜力巨大。传统固定基础风力机已不能适应复杂海洋环境，浮式风力机是未来风能技术发展的必然趋势。常规的海上风电场必须建立在相对较浅、靠紧陆地的水域，若在水深超过一百米的海域建立固定式平台，将会大大提高平台的建筑成本。为克服这一局限性，浮式平台能够极大地拓展风力机安装海域，能够最大程度开发海上风能资源，开拓可开发海域的同时，浮式平台具有开发周期短、对环境更友好的特点。

浮式风电平台适用于远海、深海等多种海域，可以拆解，易于运输、安装。可极大地降低了成本，更具有经济性优势。

现今市面上投入使用的海上浮式风电平台多为钢结构平台。钢结构平台总体积大而笨重，且建造的费用高昂。此外，钢材正在潮湿的环境容易锈蚀，耐腐蚀性差且在使用期间需要定期进行维护因而产生大量运维费用。然而，混凝土浮体与传统钢制浮体相比，成本可降低四分之三，减少平台构建总成本。混凝土外壳和内部蜂窝结构有效减小浮体重量，这也是自然界中最坚固的结构之一，并且大部分原材料将在当地采购，浮体可拖曳到安装现场，大大提升了安装效率。

发明内容

本发明所要解决的问题是：克服现有半潜式平台技术的不足和单风轮风力机效率低的缺点，提供一种结合双风轮风力机和多体桁架式平台的深远海浮式风力机解决方案，它利用混泥土结构和稳定装置降低了浮式风力机整体重心，提高了整机的稳定性、可靠性和耐久性。具有效率高、可靠性高、重量轻、成本低、耐腐蚀性能好、稳定性强等特点，并能有效适应海上复杂环境。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种双风轮浮式风力机和多体桁架式平台，它包括用于对整个风力机进行漂浮式支撑的桁架式浮动支撑平台；所述桁架式浮动支撑平台的中心部位固定有中间立柱，中间立柱的顶端固定安装有风力机支撑塔筒；风力机支撑塔筒的顶端固定有风力机双风轮和机舱；中间立柱的底端固定有用于对整个平台进行稳定的风力机稳定装置；所述桁架式浮动支撑平台上连接有系泊装置。

所述桁架式浮动支撑平台包括三组成对布置的上浮筒和抗垂荡浮筒；三个所述上浮筒分别位于等边三角形的三个顶点，中间立柱位于此等边三角形中心位置，采用圆柱形式；三个上浮筒之间分别用第一横撑结构连接，中间立柱与三个周边上浮筒之间分别用斜撑结构连接。

所述抗垂荡浮筒位于上浮筒下方；三个抗垂荡浮筒与中间立柱之间分别用第二横撑结构进行连接；所述第一横撑结构、斜撑结构和第二横撑结构构成三角桁架结构，进而形成九个三角形稳定结构。

所述风力机支撑塔筒与中间立柱之间通过基础法兰固定相连。

所述上浮筒和抗垂荡浮筒为混凝土浮体；所述第一横撑结构、第二横撑结构和斜撑结构所用材料为高强铝合金。

所述风力机双风轮为双风轮结构，且两个风轮叶片尺寸相同，相邻两叶片间呈一百二十度安装排列，用于捕获来自不同方向的入流风；前后两个风轮的叶片呈六十度安装排列。

所述系泊装置分别安装在桁架式浮动支撑平台的上浮筒上，共六根锚链以两根为一组，分别连接在三个上浮筒的上表面中心位置，且每个上浮筒上的两根锚链之间呈六十度放置。