[實用新型]一種新型導管架海洋平臺集成波能發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820235429.2
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN207989223U
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設計）人: 喬東生;王昌;王咸智;李玉剛;周道成
• 申請（專利權(quán)）人: 大連理工大學
• 主分類號: F03B13/14
• 分類號: F03B13/14;F03B13/24;E02B17/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

本實用新型屬于新能源利用技術領域，提供一種新型導管架海洋平臺集成波能發(fā)電裝置。該裝置包括導管架海洋平臺、波浪能發(fā)電裝置。波浪能發(fā)電裝置包括氣室和空氣透平發(fā)電裝置組成，氣室由五塊鋼板和海洋平臺的樁基焊接而成；頂部鋼板設有氣孔管道，氣孔管道連接有在雙向氣流作用下均同向旋轉(zhuǎn)的空氣透平發(fā)電裝置。本實用新型基于能360°全方向吸收波能的特性，提高了波浪能的吸收率；采用焊接型式形成固定式結(jié)構(gòu)從而保證裝置的穩(wěn)定性；將波浪能發(fā)電裝置與導管架海洋平臺結(jié)合，使得該裝置從近岸走向離岸成為可能，為海洋平臺的運行提供電能，節(jié)省了成本。

技術領域

本實用新型屬于新能源利用技術領域，涉及一種新型導管架海洋平臺集成波能發(fā)電裝置。

背景技術

一方面，隨著全球能源消耗量日益增加，傳統(tǒng)的不可再生能源逐漸減少，能源問題越來越突出。綠色可再生能源得到人類的廣泛關注。其中波浪能開發(fā)對環(huán)境的影響小且以機械能的形式存在，是可再生能源開發(fā)的熱點。另一方面，目前國內(nèi)外的許多邊際油田面臨生產(chǎn)效益低下的問題。這些油田位于近海區(qū)域，儲油量少，故采油設施的運行和維護比較簡單，通常是無人值守的，而且不能通過像大型油田那樣直接燃燒開采的石油來提供生產(chǎn)生活用電。因此，這一類的小型石油開采設施的用電問題可以通過波浪能發(fā)電來解決。

新型導管架海洋平臺集成波能發(fā)電裝置最主要的部分是振蕩水柱式波能發(fā)電裝置，該裝置主要有固定式和浮式兩種，其主體結(jié)構(gòu)是一個向下開口的氣室結(jié)構(gòu)，上部有氣孔管道連接空氣透平裝置。而目前已有的固定式結(jié)構(gòu)，都只有一側(cè)面向來浪方向，不能同時對不同方向來浪進行有效吸收；浮式結(jié)構(gòu)一般采用錨鏈結(jié)構(gòu)固定，其成本高、可靠性低且波能轉(zhuǎn)換率較低。因此，提高波浪能利用率、降低波能發(fā)電成本，始終是波能利用研究的關鍵。新型導管架海洋平臺集成波能發(fā)電裝置可以接收各個方向的來浪，不僅提高了波能利用率，而且使固定式的振蕩水柱波能轉(zhuǎn)換裝置從近岸走向離岸成為可能，為海洋的平臺正常運行提供了電能。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術存在的問題，本實用新型創(chuàng)新性地提出波浪能發(fā)電裝置與導管架海洋平臺集成的裝置，本裝置能對各個方向的來浪進行有效吸收；同時采用焊接的形式將波浪能發(fā)電裝置與鋼管樁連接，形成固定結(jié)構(gòu)，相對于浮式結(jié)構(gòu)增加了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。

為了達到上述目的，本實用新型的技術方案為：

一種新型導管架海洋平臺集成波能發(fā)電裝置，包括振蕩水柱式波浪能發(fā)電裝置、導管架海洋平臺4、海洋平臺樁基結(jié)構(gòu)7；所述的海洋平臺樁基結(jié)構(gòu)7垂直設置在氣室2的四個頂角處，其頂部固定在導管架海洋平臺4的下方，中部與振蕩水柱式波浪能發(fā)電裝置焊接，底部固定在海底；其中，海洋平臺樁基結(jié)構(gòu)7之間設置水平方向的斜撐8和橫撐9，增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。振蕩水柱式波浪能發(fā)電裝置與樁基結(jié)構(gòu)通過焊接的形式連接，在不同方向的波浪作用下，能保持同樣的受力狀態(tài)，提高結(jié)構(gòu)的可靠度。

所述的振蕩水柱式波浪能發(fā)電裝置包括氣室2和空氣透平發(fā)電裝置5。所述的氣室2為立方體結(jié)構(gòu)，由四塊側(cè)面鋼板1和一塊頂部鋼板3組成，頂部鋼板3上方設有氣孔管道6，氣孔管道6與空氣透平發(fā)電裝置5連接，空氣透平發(fā)電裝置5在雙向氣流作用下均能同向旋轉(zhuǎn)，氣體通過氣孔管道6進入和排出氣室2時都能發(fā)電，提高發(fā)電效率。

使用時，振蕩水柱式波浪能發(fā)電裝置內(nèi)部水面、四塊側(cè)面鋼板1和頂部鋼板3共同組成氣室2；在波浪作用下，波浪經(jīng)過鋼板底部透射進入立方體內(nèi)部形成上下振蕩的水柱，水柱上下振動迫使氣室2內(nèi)部氣體壓縮和膨脹，往復通過氣室上部的氣孔管道6推動沖擊式空氣透平發(fā)電裝置5旋轉(zhuǎn)發(fā)電。

所述的振蕩水柱式波浪能發(fā)電裝置的構(gòu)件均由鋼材制成，采用立方體結(jié)構(gòu)，可以不受外海來浪方向的影響，能適應各種浪向，提升波浪能吸收效率；其中，所述的氣室2采用直立式側(cè)壁，能有效減少阻力，并增大氣流速度，提高發(fā)電效率；氣室2內(nèi)水柱有一個固定的波動頻率，選擇合適的氣室2尺寸可以使得氣室內(nèi)水面振蕩頻率與外面波浪頻率相近，共振的水面波動幅度會遠高于波浪的幅度，大大提高氣體的流速和流量，從而提高系統(tǒng)效率。