[實(shí)用新型]一種半潛式洋流發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320118670.4
• 申請(qǐng)日: 2013-03-15
• 公開（公告）號(hào): CN203146221U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李勇強(qiáng);謝玉琪;張紅旭;楊偉濤;姚伯龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇中蘊(yùn)風(fēng)電科技有限公司
• 主分類號(hào): F03B17/06
• 分類號(hào): F03B17/06;F03B3/18
• 代理公司: 無錫大揚(yáng)專利事務(wù)所(普通合伙) 32248
• 代理人: 郭豐海

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種發(fā)電裝置。具體說，是利用水流（特別是洋流）進(jìn)行發(fā)電的半潛式洋流發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

眾所周知，地球表面70%的面積被海洋所覆蓋，而在風(fēng)力和其它動(dòng)力的推動(dòng)下，海水長年循著一定的路線周而復(fù)始的運(yùn)動(dòng)著，這就形成了洋流，洋流的規(guī)模要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于陸地上江河湖泊中的河流，它是一種取之不盡、用之不竭的綠色環(huán)保資源。

近些年來，為了減少地球能源的過渡開發(fā)和利用，世界各國都比較重視利用綠色環(huán)保資源來進(jìn)行發(fā)電，這其中就包括洋流發(fā)電。中國201210075937.6號(hào)專利公開了“一種全密封緊湊型漂浮式洋流發(fā)電系統(tǒng)”，它包括垂直軸葉輪、行星齒輪增速箱、發(fā)電機(jī)及浮箱；所述垂直軸葉輪安裝在行星齒輪增速箱的低速輸入端上，所述發(fā)電機(jī)安裝在行星齒輪增速箱的高速輸出端上，且所述發(fā)電機(jī)尾部安裝在浮箱上。雖然利用這種洋流發(fā)電裝置可以發(fā)電，但由于洋流的流速較慢，通常在1米/秒以下，功率密度小，要想提高單機(jī)的發(fā)電量，就必須將直軸葉輪的葉片做得非常大，而由于受到海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響和直軸葉輪強(qiáng)度的限制，葉片的尺寸不能無限制的增加，即便將其尺寸做的非常大，也只能將洋流通常流速下所攜帶的動(dòng)能進(jìn)行簡單的轉(zhuǎn)換，從而產(chǎn)生電能，這種發(fā)電量非常有限，無法實(shí)現(xiàn)大功率的要求。又由于該系統(tǒng)的浮箱位于直軸葉輪、行星齒輪增速箱、發(fā)電機(jī)的上方，而為了給系統(tǒng)提供足夠的浮力，浮箱的體積都較大，其在海面受到風(fēng)力和洋流沖擊的受力面積較大，容易發(fā)生漂移和傾斜，系統(tǒng)穩(wěn)定性較差，容易發(fā)生損壞。而且，無論如何調(diào)整該系統(tǒng)浮箱的吃水深度，其直軸葉輪都始終位于海面以下，當(dāng)需要移動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，直軸葉輪與海水撞擊而產(chǎn)生很大的阻力，靈活性較差。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的問題是提供一種半潛式洋流發(fā)電系統(tǒng)。這種發(fā)電系統(tǒng)，發(fā)電量較高，能夠達(dá)到大功率的要求，而且系統(tǒng)穩(wěn)定系和靈活性都較好。

為解決上述問題，采取以下技術(shù)方案：

本實(shí)用新型的半潛式洋流發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)是包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有輸變電裝置和發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的輸出端子借助電纜與輸變電裝置相連。所述箱體下方連接有懸浮艙，懸浮艙的平面投影面積大于箱體的平面投影面積。所述箱體側(cè)面的懸浮艙上有水平布置的聚流管道、水輪機(jī)管道和尾流管道，聚流管道和尾流管道均為斗狀，它們口徑較小的一端分別與水輪機(jī)管道的兩端相連接，聚流管道口徑較大的一端為洋流入口，尾流管道口徑較大的一端為尾流出口。所述水輪機(jī)管道上有水輪機(jī)，水輪機(jī)含有筒狀外殼，筒狀外殼呈封閉狀，其兩端中心位置均有通孔，通孔內(nèi)有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與與水輪機(jī)管道的縱向相垂直。筒狀外殼內(nèi)的那段轉(zhuǎn)軸外周均布有徑向的葉片，葉片與轉(zhuǎn)軸間均通過支架相連。所述葉片均由多片瓦形板片連接而成，相鄰兩個(gè)瓦形板片的相應(yīng)直邊連接在一起。所述筒狀外殼下側(cè)加工有貫通其長度的開口，水輪機(jī)管道上壁上有開口，筒狀外殼的開口四周與水輪機(jī)管道的開口四周間呈密封固定連接，使得水輪機(jī)的葉片通過該開口伸入水輪機(jī)管道內(nèi)。所述箱體的側(cè)壁上有通孔，轉(zhuǎn)軸的一端從該通孔伸入在箱體內(nèi)，且轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)輸入軸間通過變速箱相連。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是所述聚流管道、水輪機(jī)管道和尾流管道有兩套，它們呈對(duì)稱狀布置在箱體兩側(cè)的懸浮艙上。所述發(fā)電機(jī)的數(shù)量為兩個(gè)，它們與水輪機(jī)管道上的水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸間通過變速箱呈一一對(duì)應(yīng)連接。兩套聚流管道、水輪機(jī)管道和尾流管道的對(duì)稱設(shè)計(jì)，使得整個(gè)系統(tǒng)沿縱向中心線左右對(duì)稱，系統(tǒng)重量分布較為均勻，不易發(fā)生傾斜或側(cè)翻。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是所述懸浮艙的外側(cè)固定有絞盤，絞盤上繞有纜索，纜索一端連接在絞盤上，另一端連有錨。利用纜索將錨放入海底，使其勾住海床，可以使該發(fā)電系統(tǒng)呈相對(duì)固定的漂浮在既定位置，利用漂浮的緩沖作用減小海水和風(fēng)力的沖擊對(duì)系統(tǒng)造成的損壞，增加其使用壽命。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是所述箱體外側(cè)對(duì)應(yīng)水輪機(jī)管道的上方有吊梁，吊梁的一端固定在箱體上，另一端通過梁柱與所述懸浮艙相連。利用吊梁和梁柱可增加系統(tǒng)的連接剛性，緩解洋流沖擊系統(tǒng)時(shí)，箱體與懸浮艙連接處、水輪機(jī)轉(zhuǎn)軸與箱體通孔間的應(yīng)力集中，使得系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更強(qiáng)。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是所述箱體的頂板有開口，開口上有蓋板。通過開口和蓋板可以進(jìn)入到箱體中，對(duì)箱體內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng)作業(yè)，從而減少水下作業(yè)的危險(xiǎn)性。

本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)方案是所述聚流管道洋流入口的下邊沿、尾流管道尾流出口的下邊沿均不高于懸浮艙的底面。這樣，可以減少系統(tǒng)迎面與洋流相遇時(shí)，被撞擊的受力面積，使得洋流幾乎完全流入聚流管道內(nèi)，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，增加其使用壽命。