[發(fā)明專利]一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土風(fēng)力發(fā)電塔

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010136239.7
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111173684A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王誠輝;李學(xué)旺;周名軍;張維慶;彭恒
• 申請（專利權(quán)）人: 明陽智慧能源集團(tuán)股份公司
• 主分類號: F03D13/20
• 分類號: F03D13/20;F03D80/80
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發(fā)明公開了一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土風(fēng)力發(fā)電塔，包括重力式基礎(chǔ)、格構(gòu)式混凝土塔、轉(zhuǎn)換段和鋼塔，重力式基礎(chǔ)、格構(gòu)式混凝土塔與轉(zhuǎn)換段通過鋼絞線預(yù)緊，鋼塔與轉(zhuǎn)換段通過預(yù)埋在轉(zhuǎn)換段中的體內(nèi)螺栓連接，格構(gòu)式混凝土塔由若干根混凝土管與鋼管橫撐組合的格構(gòu)單元上下疊加而成。本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電塔格構(gòu)式的大根開，剛度大，且混凝土材料的使用，剛度更大，承載能力更強，是超高剛性風(fēng)力發(fā)電塔比較經(jīng)濟(jì)的方案。混凝土管規(guī)格尺寸可設(shè)計成相同，混凝土預(yù)制件模具成本低。對比桁架式鋼塔，預(yù)應(yīng)力混凝土無疲勞失效問題。每一格構(gòu)單元之間通過鋼絞線預(yù)緊，鋼絞線后期免維護(hù)，格構(gòu)間的橫撐桿螺栓可在混凝土管內(nèi)部維護(hù)，維護(hù)工作量小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土風(fēng)力發(fā)電塔。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電塔作為風(fēng)力發(fā)電機組重要的支撐結(jié)構(gòu)，根據(jù)其動力特性，可分為剛性塔、柔性塔與雙柔性塔。國內(nèi)習(xí)慣把塔筒彎曲一階自振頻率低于風(fēng)輪轉(zhuǎn)頻的塔叫柔塔，其余叫做剛性塔。風(fēng)力發(fā)電塔作為一個懸臂梁，風(fēng)電機組輪轂中心越高，其自振頻率就越低。目前國內(nèi)風(fēng)電高塔處于120m-140m之間，柔塔與剛塔均有應(yīng)用。

剛性高塔越來越被市場所接受，目前在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域已推廣應(yīng)用的剛性高塔有兩類：一是混凝土為材料的預(yù)應(yīng)力混凝土塔(圓管型或圓錐管形式)；二是鋼結(jié)構(gòu)形式(角鋼或鋼管)的桁架式塔。

預(yù)應(yīng)力混凝土塔截面直徑大且厚度較大，截面剛度大，塔筒自振頻率較高。目前預(yù)應(yīng)力混凝土剛性高塔輪轂高在120-130m左右，塔底直徑一般在7.0-8.0m附近，混凝土用量1000-1500噸左右。雖然混凝土用量多，但混凝土材料便宜，成本造價有一定的經(jīng)濟(jì)性。

桁架式鋼塔具有大根開，以空間換承載力的特點，一般根開在20m左右。此種結(jié)構(gòu)不僅等效截面剛度大，而且用鋼量較小，是超高剛性塔比較經(jīng)濟(jì)的一種方案。

目前的現(xiàn)有技術(shù)普遍存在以下問題：

1、風(fēng)電機組輪轂越高，風(fēng)力發(fā)電塔越來越柔。常規(guī)混凝土塔要不斷增加塔的直徑與厚度，經(jīng)濟(jì)性會越來越差。

2、常規(guī)預(yù)應(yīng)力混凝土塔預(yù)制構(gòu)件模具多，模具成本高。

3、桁架式鋼塔螺栓緊固件多，且暴露在室外，裝配復(fù)雜，后期維護(hù)工作量多且困難。

4、桁架式鋼塔有較多的焊接件，疲勞承載力差。

5、桁架式鋼塔因根開大，維護(hù)平臺大，動力電纜需要設(shè)計專門布線管道，內(nèi)附件成本高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提出了一種格構(gòu)式預(yù)應(yīng)力混凝土風(fēng)力發(fā)電塔，具有剛度大、承載能力更強、成本低、內(nèi)附件布置方便、維護(hù)工作量小、運輸方便、無疲勞失效等優(yōu)點，是超高剛性風(fēng)力發(fā)電塔比較經(jīng)濟(jì)的方案。