[發明專利]用于構建和包覆風力渦輪機塔架的提升系統及裝置

有效

• 申請號: 200780042415.3
• 申請日: 2007-10-02
• 公開（公告）號: CN101535582B
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: T·利文斯頓;J·戈德哈德特;T·施拉德爾;J·洛特;D·奧利芬特;H·多爾蒂
• 申請（專利權）人: 通用風能有限責任公司
• 主分類號: E04H12/00
• 分類號: E04H12/00;E04H12/34
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 柳愛國

技術領域

本發明涉及風力渦輪機及結構塔架，更特別地涉及這樣的設備和方法：其用于組裝和包覆用于風力渦輪機的高結構塔架，并且用于將風力渦輪機及葉片安裝于所述高結構塔架上。?

背景技術

在美國、歐洲以及地球上的許多其它國家，風力發電成為越發受歡迎的能源。為了實現從風中獲取能量的規模效益，開發商們正在建立這樣的風力渦輪機發電廠：其風力渦輪機的數量增加，且在更高的高度下定位更大的渦輪機。例如，在大風力渦輪機發電廠項目中，開發商典型地采用二十五個或二十五個以上的風力渦輪機，其具有定位在距地面50米或50米以上的高度處的能產生1.2兆瓦(MW)級別功率的渦輪機。這些規格的風力渦輪機的設置典型地為規模效益創造了條件，即在所述項目能使開發商獲利的同時使能耗降低。將更大的渦輪機設置在更高的高度處能使各個渦輪機大體在無邊界層效應下運行，所述無邊界層效應通過與近地面的表面形狀的不規則物(例如巖石和樹木)之間的風切變和相互作用產生。更高的渦輪機高度還使得在更高的穩定持久的風速下產生更穩定的運行條件，由此每單位時間平均產生的能量更多。由此，經濟上和工程上均存在著將更大的渦輪機定位于更高高度的動機。?

然而，將更大的渦輪機定位于更高高度則附帶著使成本增加。所述成本涉及更大且質量更多的塔架，其要求經得起更大渦輪機的增加重量的考驗且頂得住風載荷，所述風載荷是由于將結構置于風速同樣更大且更穩定持久的上述更高高度處所產生的。?

另外的成本涉及架設風力渦輪機所需要的設備。例如，用于風力?渦輪機的常規筒塔架(例如分段成采用鋼或混凝土構造的筒形結構的塔架)的重量與塔架高度的5/3次冪成比例增加。由此，1.5MW塔架在標準65米高度時典型重量為176,000磅，在85米高度大約為275,000磅，重量增加了約56％。然而，當塔架超過250,000磅或高于100米時，一般需要專門的且昂貴的起重設備來組裝塔架節段以及將渦輪機及葉片安裝到所組裝的塔架上。針對典型的1.5MW渦輪機，僅就將組裝大型塔架和渦輪機所需的多個起重設備中的一個起重設備運輸和組裝的成本便超過250,000美元。為了將上述與這種大型起重設備相關的費用分攤，風力渦輪機發電廠開發商們希望將盡可能地多的風力渦輪機打包到配置塔架和渦輪機的地理區域(一般稱為“項目覆蓋區”)，由此，所述起重設備的成本變攤到許多風力渦輪機的安裝上。然而，針對具有有限覆蓋區的場所，開發商們則被迫將所述起重設備的運輸及組裝成本分攤到更少的渦輪機，這在經濟上可能是不切實際的。此外，在崎嶇地面上安裝的工程需要對起重設備進行反復組裝和拆卸，這在經濟上也可能是不切實際的。同樣，在位于山的頂脊或其它邏輯上存在難度的場所進行的工程，除了將起重設備定位于這些場所相關的工程難度之外，可能由于經濟上不切實際而幾乎被取消。?

鑒于前述，應該理解的是，相對于前述可實施的系統，不根據相對大且造價昂貴的起重設備設備能將高結構塔架組裝并將重的風力渦輪機安裝在這些塔架的頂部將是有利的。相對于前述可實施的系統，另一有利之處在于，提供用于無需大型且造價昂貴的起重設備設備而將高結構塔架組裝并將重的風力渦輪機安裝在這些塔架的頂部的裝置和方法。在此說明的示例性實施方式克服了這些不足，這將通過下面所提供的說明而在理解上變得更清楚。?

附圖說明

圖1示出了具有將風力渦輪機組件安裝于其上的示例性多節段結構塔架的立體圖；?

圖2示出了依據本發明吊架的示例性實施方式的將組件吊運到結?構塔架頂部上的移動起重設備；?

圖3示出了本發明的吊架的示例性實施方式；?

圖4示出了圖3中示出的本發明的實施方式的正視圖；?

圖5示出了圖3中示出的本發明的實施方式的側視圖；?

圖6示出了圖3中所示出的本發明的實施方式設置成將渦輪機吊運到塔架頂部的情形；?

圖7示出了圖3中所示出的本發明的實施方式將渦輪機吊運到塔架頂部之后的情形；?

圖8示出了圖3示出的本發明的實施方式樞轉以將渦輪機帶到與結構塔架連接的位置處的情形；?

圖9示出了圖3示出的本發明的實施方式將渦輪機下降到與結構塔架連接的位置處的情形；?

圖10示出了圖3示出的本發明的所述實施方式設置成將葉片組件吊運至塔架頂部的情形；?

圖11示出了圖3示出的本發明的實施方式將葉片組件吊運到塔架頂部之后的情形；?