[發(fā)明專利]一種海上風(fēng)電筒形基礎(chǔ)、格構(gòu)式抗冰裝置及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110064953.4
• 申請(qǐng)日: 2021-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112727700A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周昳鳴;郭小江;閆姝;陳曉路;劉溟江;姚中原;鄭楓;李華;楊立華;袁輝;張中鼎;孔超;管春雨;邵斌田;顧健威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司;華能鹽城大豐新能源發(fā)電有限責(zé)任公司;華能國(guó)際電力股份有限公司江蘇清潔能源分公司;華能海上風(fēng)電科學(xué)技術(shù)研究有限公司
• 主分類號(hào): F03D13/25
• 分類號(hào): F03D13/25;F03D80/40
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發(fā)明公開(kāi)一種海上風(fēng)電筒形基礎(chǔ)、格構(gòu)式抗冰裝置及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，屬于海上風(fēng)電塔架抗冰技術(shù)領(lǐng)域，格構(gòu)式抗冰裝置包括橫板和縱板，多個(gè)縱板沿周向均勻設(shè)置在橫板上，相鄰兩個(gè)縱板之間設(shè)置加筋板，縱板和加筋板關(guān)于橫板上下對(duì)稱布置；可以更有效地把浮冰的沖擊力分解成與殼板垂直的支撐力，使浮冰的破壞模式由抗壓破壞變成抗彎破壞；布置靈活，縱板上的減重孔可以減少波浪載荷，可以按照計(jì)算分析抗冰錐所需的縱板數(shù)量和抗冰錐幾何尺寸；抗冰裝置沿主體結(jié)構(gòu)外圍布置，達(dá)到最佳效果；抗冰裝置結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，重量輕，制造成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海上風(fēng)電裝備抗冰技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海上風(fēng)電筒形基礎(chǔ)、格構(gòu)式抗冰裝置及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

背景技術(shù)

隨著能源轉(zhuǎn)型的要求，風(fēng)電由于其技術(shù)成熟度以及較低的度電成本，已經(jīng)成為綠色能源中發(fā)展最快的能源之一。而海上風(fēng)電由于靠近電力消納中心，不需要占用陸地面積，因此在最近幾年的發(fā)展更受到政府和開(kāi)發(fā)商的支持。

在海上風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)中，在遼寧、河北、天津等沿海省份的海域中，由于氣候的原因需要考慮基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)遭受海冰的撞擊作用。由于海冰的撞擊力較大且冰載的作用模式多樣，可能會(huì)導(dǎo)致海上風(fēng)里發(fā)電機(jī)組的支撐結(jié)構(gòu)的極限和疲勞受到較大的影響。因此，在有海冰的海域中設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)時(shí)，需要設(shè)計(jì)成海冰先于結(jié)構(gòu)遭到破壞。當(dāng)前重冰區(qū)海域的大型鋼結(jié)構(gòu)建筑物抗冰裝置的設(shè)計(jì)方法是在基礎(chǔ)筒柱上的潮差段安裝抗冰錐，當(dāng)浮冰作用于椎體斜面時(shí)，浮冰的破壞模式由擠壓破壞轉(zhuǎn)變?yōu)閺澢茐模虼丝贡F有助于減小浮冰的撞擊荷載。

然而，當(dāng)前的抗冰錐設(shè)計(jì)極大增大了水線面，在沒(méi)有浮冰時(shí)會(huì)增大波浪作用的極限載荷和疲勞載荷，從而造成基礎(chǔ)筒柱的工程量更大以抵御波浪的載荷；并且，現(xiàn)有的抗冰錐設(shè)計(jì)斜面曲率不變，并沒(méi)有最高效地減小浮冰的沖擊力，不能保證不同厚度的浮冰都的破壞模式都為彎曲破壞。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種格構(gòu)式抗冰裝置，既可以通過(guò)抗冰錐殼板曲率的改變減小浮冰的沖擊力，使得浮冰更容易發(fā)生彎曲破壞，最終起到降低冰載荷的作用；又可以通過(guò)縱板開(kāi)孔以減少水線面達(dá)到非冰凍期減小波浪載荷的作用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種格構(gòu)式抗冰裝置，包括橫板和縱板，多個(gè)縱板沿周向均勻設(shè)置在橫板上，相鄰兩個(gè)縱板之間設(shè)置加筋板，縱板和加筋板關(guān)于橫板上下對(duì)稱布置。

縱板外側(cè)的輪廓線以超橢圓曲線進(jìn)行描述，滿足下列公式：(x/a)^m+(y/b)ⁿ＝1，m＝n，均滿足在[1.0,2.5]，x、y分別代表超橢圓所述輪廓線上的任意一點(diǎn)在局部坐標(biāo)系長(zhǎng)軸和短軸上的坐標(biāo)值。

加筋板的外形為平板或弧形板。

加筋板設(shè)置在靠近橫板外緣的位置。

橫板、縱板以及加筋板上設(shè)防腐層。

縱板的數(shù)量為8·N個(gè)，N＝1,2,3,4。

縱板上開(kāi)設(shè)減重孔。

加筋板靠近橫板的邊與橫板固定連接，加筋板的兩個(gè)側(cè)邊固定連接縱板。

一種海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，采用筒形基礎(chǔ)，筒形基礎(chǔ)的下部設(shè)置本發(fā)明所述抗冰裝置，筒形基礎(chǔ)與抗冰裝置通過(guò)焊接或螺栓連接。

一種海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，風(fēng)機(jī)機(jī)組設(shè)置在塔架的頂部，塔架的下方采用筒形基礎(chǔ)，筒形基礎(chǔ)的外側(cè)設(shè)置抗冰裝置，抗冰裝置采用本發(fā)明所述格構(gòu)式抗冰裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：