双筒搁构平台式风力发电系统.pdf

一种双筒搁构平台式风力发电系统，其特征是在地面固定安装一个钢筋混凝土墩台[1]，上面安装一个长方形金属结构平台[6]，平台[6]两侧各有一个自然风筒[5]，风筒[5]周围安装有搁构平台[11]，搁构平台[11]上安装有风力发电机[9]，风车叶片[17]放置在自然风筒[5]内，搁构平台[11]顶部有避雷针[13]和防雨篷[12]，自然风筒[5]顶部侧壁上安装有引风筒[10]，自然风筒[5]底部侧壁安装有排风风筒[7]，排风风筒[7]上安装有鼓风机[14]，自然风筒[5]底面安装有上固定式风收集罩[4]、下固定式风收集罩[2]和活动式风收集罩[3]。该系统采用双筒搁构平台式布置，可做到双筒多机，布置紧凑合理。该系统可做到全天候发电，有效提高发电能力，度电成本可降至0.175元，可比照水电价格向电网售电。可做到大规模开发和利用风力资源。

1、  一种双筒搁构平台式风力发电系统，是由金属结构平台[6]、搁构平台[11]、风力发电机[9]等组成，其特征在于在地面固定安装一个钢筋混凝土墩台[1]，钢筋混凝土墩台[1]顶面固定安装一个长方形金属结构平台[6]，在长方形金属结构平台[6]两侧各固定安装一个长方体自然风筒[5]，自然风筒[5]周围安装有搁构平台[11]，搁构平台[11]上安装有风力发电机[9]，风力发电机[9]的风车叶片[17]放置在自然风筒[5]内，搁构平台[11]顶部固定安装有避雷针[13]和防雨蓬[12]，搁构平台[11]一侧固定安装有上人维修梯[8]，自然风筒[5]顶部侧壁上固定安装有长方体引风筒[10]，在自然风筒[5]底部侧壁固定安装有排风风筒[7]，在排风风筒[7]上安装有鼓风机[14]，自然风筒[5]底面安装有上粗下细的圆台形上固定圆台式风收集罩[4]，上固定圆台式风收集罩[4]对应下面在地面上固定安装一个下粗上细的圆台形下固定圆台式风收集罩[2]，在上固定圆台式风收集罩[4]与下固定圆台式风收集罩[2]之间安装有活动式风收集罩[3]，活动式风收集罩[3]中部呈一侧开口的半圆筒形，上面与上固定圆台式风收集罩[4]相切咬合联接，下面与下固定圆台式风收集罩[2]相切咬合联接，活动式风收集罩[3]迎风面呈方形漏斗型，活动式风收集罩[3]背风面固定安装有风向舵[18]。

2、  根据权利要求1所述的一种双筒搁构平台式风力发电系统，其特征在于风力发电机[9]的风车叶片[17]为6个圆弧形叶片组成，每个叶片[17]间角度为60°，叶片[17]迎风面呈凹槽型，叶片[17]背面为流线型。

双筒搁构平台式风力发电系统
技术领域
本发明属于风力发电领域，具体地说是一种双筒搁构平台式风力发电系统。
背景技术
目前世界各国风力发电均为螺旋桨式一塔一机，它最大的不足是小风，无风天发不了电，风力发电机设备闲滞，有效发电时间短，仅为2000～2300小时，全年约利用了四分之一时间，发电能力低，度电成本高为0.713元/KWH，是制约风电产业发展的主要因素。目前德国是风电发展最快的国家，风力发电量仅占德国全年各种形式发电总量的6％。世界各国的风力发电科研机构和制造厂家及风电场的科研人员都在探索和克服风力发电的不足，采取了很多措施和方法，如采用储电，风光互补系统，风柴互补系统，提高风力发电机功率，如瑞典ABB公司研制的高压发电系统能提高20％以上发电能力。改进叶片受风效果以求提高发电能力，如日本研发的走马灯式叶片能提高30％发电能力等等。这些措施和方法都没能从根本上解决小风和无风天风力发电机发不了电设备闲滞问题，反而因采用以上互补系统使投资更为加大，如风光互补系统投资一个千瓦为70599元/KW，度电成本为3.76元/KWH。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：不用另上其他系统作为补充而是把小风和无风天发不了电而闲滞的风力发电机加以利用，有效发电时间大为延长，可做到全年时间均可发电，即有风无力，风大风小均可发电，做到全天候发电，解决风力发电因风小、无风天发不了电的不足和制约，有效的提高发电能力，约可提高3/4发电能力，度电成本大幅度降低，可降至0.175元/KWH，使之可比照水电价格向电网售电，同时由于不用另上其他系统作为补充，可节省大量的投资，
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案实现的：
一种双筒搁构平台式风力发电系统，是由金属结构平台6、搁构平台11、风力发电机9等组成，其特征是在地面固定安装一个钢筋混凝土墩台1，钢筋混凝土墩台1顶面固定安装一个长方形金属结构平台6，在金属结构平台6两侧各固定安装一个竖向长方体自然风筒5，自然风筒5周围安装有搁构平台11，搁构平台11上安装有风力发电机9，风力发电机9的风车叶片17放置在自然风筒5内，搁构平台11顶部固定安装有避雷针13和防雨蓬12，搁构平台11一侧固定安装有上人维修梯8，自然风筒5顶部侧壁上固定安装有长方体引风筒10，在自然风筒5底部侧壁固定安装有排风风筒7，在排风风筒7上安装有鼓风机14，自然风筒5底面安装有上粗下细的圆台形上固定圆台式风收集罩4，上固定圆台式风收集罩4对应下面在地面上固定安装一个下粗上细的圆台形下固定圆台式风收集罩2，在上固定圆台式风收集罩4与下固定圆台式风收集罩2之间安装有活动式风收集罩3，活动式风收集罩3中部呈一侧开口的半圆筒形，上面与上固定圆台式风收集罩4相切咬合联接，下面与下固定圆台式风收集罩2相切咬合联接，活动式风收集罩3迎风面呈方形漏斗型，活动式风收集罩3背风面固定安装有风向舵18。
一种双筒搁构平台式风力发电系统，其特征是风力发电机9的风车叶片17为6个圆弧形叶片组成，每个叶片17间角度为60°，叶片17迎风面呈凹槽型，叶片17背面为流线型。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、双筒搁构平台式风力发电系统打破了传统意义上的风力发电螺旋桨式一塔一机工艺。采用的是双筒搁构平台式布置，将风车叶片装入两个立式自然风筒中，风力发电机安放在风筒外搁构平台上，可做到双筒多机，这样布置紧凑合理，装机容量可搞到1～1.2万KW，同时由于不用另上其他系统作为补充，可节省大量投资。
2、双筒搁构平台式风力发电系统不用另上其它系统作为补充，是把小风和无风天发不了电而闲滞的风力发电机加以利用，用效发电时间大为延长，可做到全年时间均可发电，即有风无风、风大风小均可发电，可做到全天候发电，解决了风力发电因风小、无风天发不了电的不足和制约。有效的提高了发电能力，约可提高3/4发电能力，度电成本大幅度降低可降至0.175元/KWH，使之可比照水电价格向电网售电。可做到大规模开发和利用风力资源。
附图说明
图1：是双筒搁构平台式风力发电系统整体结构示意图；
图2：是双筒搁构平台式风力发电系统侧面结构示意图；
图3：是图1双筒搁构平台式风力发电系统A-A剖面结构示意图；
图4：是搁构平台上人维修梯结构示意图；
图5：是活动式风收集罩及风向舵结构示意图；
图6：是风车叶片结构示意图；
图7：是图6风车叶片B-B剖面结构示意图；
图8：是双筒搁构平台式风力发电系统平面放置示意图。
以上各图中：1.钢筋混凝土墩台，2.下固定圆台式风收集罩，3.活动式风收集罩，4.上固定圆台式风收集罩，5.自然风筒，6.金属结构平台，7.排风风筒，8.上人维修梯，9.风力发电机，10.引风筒，11.搁构平台，12.防雨蓬，13.避雷针，14.鼓风机，15.维修平台，16.维修吊装孔，17.风车叶片，18.风向舵。
具体实施方式
下面结合附图进一步举例说明：在地面固定安装一个直径2米、高11米的钢筋混凝土墩台1，在钢筋混凝土墩台1上面固定安装一个长27米、宽2.5米、高1.6米的长方形金属结构平台6，在金属结构平台6两侧各固定安装一个长1.1米、宽0.3米、高26.1米的长方体自然风筒5，自然风筒5周围安装有搁构平台11，搁构长8.2米、宽3米、高22.0米，每层搁高2.2米，每层搁上放置1台风力发电机9，10层搁放置10台风力发电机9。风力发电机9的风车叶片17放置在自然风筒5内，风车叶片17由6个间角为60°的圆弧形叶片组成，风车叶片在圆周上的直径为2.2米，宽为0.28米，风车叶片17迎风面呈凹槽型，风车叶片17背面为流线型。搁构平台11顶部固定安装定型产品避雷针13，搁构平台11顶部固定安装有长8.2米、宽2.5米的防雨蓬12。搁构平台11一侧固定安装有上人维修梯8，每层人工维修梯8的长为2.5米、宽0.7米。自然风筒5顶部侧壁上固定安装有长方体引风筒10，长方体引风筒10的粗度与自然风筒5地粗度一样，长1.1米、宽0.3米。在自然风筒5底部侧面固定安装有排风风筒7，排风风筒7与自然风筒5粗度一样，排风风筒7上安装有定型产品鼓风机14，在无风或小风时起动鼓风机14通过排风风筒7向自然风筒5吹风。自然风筒5底面安装有上粗下细的圆台形上固定圆台式风收集罩4，上台面直径9米与自然风筒5底面相通封闭固定连接，下台面直径3米，圆台高3米。上固定圆台式风收集罩4对应下面在地面上固定安装一个下粗上细的圆台形下固定圆台式风收集罩2，圆台底面直径9米，高3米，圆台上面直径3米，该圆台式风收集罩2制作成实心体。在上固定圆台式风收集罩4与下固定圆台式风收集罩2之间安装有活动式风收集罩3，活动式风收集罩3中部呈一侧开口的半圆筒形，上面与上固定圆台式风收集罩4相切咬合联接，下面与下固定圆台式风收集罩2相切咬合联接，活动式风收集罩3在上下风收集罩之间自由转动，活动式风收集罩3迎风面呈方形漏斗型，两伸展罩面呈梯形，内底高3米，外底高9米，长3米。活动式风收集罩3背风面固定安装长4.5米、高6米的风向舵18。
如图8所示，双筒搁构平台式风力发电系统的金属结构平台沿东北至西南方向放置，迎风面朝向西北，鼓风机14放置在东南方向。双筒搁构平台式风力发电系统电场最好建在山顶上，因为山上的风比山下的风大，大出约2.16倍，能充分利用风的高差优势。这样还可减少以往建风电场要建很多塔柱，节省了建设投资和土地。