專利名稱：漂浮式海浪發(fā)電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可再生能源領(lǐng)域漂浮式海浪發(fā)電站，具體地說是一種利用海浪波 力能及重力發(fā)電的新技術(shù)。
背景技術(shù)：
我國(guó)是世界人口最多的國(guó)家，加之近十幾年來我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，使國(guó)內(nèi) 電力供應(yīng)不堪重負(fù)。近年來有幾個(gè)大城市因供電不足出現(xiàn)了拉閘限電的情景。如果想緩解 電力緊缺，勢(shì)必要增加火力發(fā)電站的建設(shè)，這將面臨兩大難題一、破壞環(huán)保，造成陸地與大 氣層的污染，加大了溫室氣體的過量排放。二、對(duì)煤炭的大量需求導(dǎo)致對(duì)煤炭的多度開采， 使這一有限資源加快了枯竭期。因此，目前電力的緊缺已給我國(guó)高速發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來 了重大影響，使我國(guó)高速發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)遇到了難以突破的瓶頸。解決能源問題已提高到 我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)能否繼續(xù)保持高速、健康發(fā)展的戰(zhàn)略高度來認(rèn)識(shí)。當(dāng)前我國(guó)利用海浪發(fā)電的技術(shù)在世界上還處于相對(duì)落后的狀態(tài)，而我國(guó)管轄的海 域354萬平方公里卻白白閑置，大量可再生能源未能開發(fā)利用。而能源緊缺、大氣污染又制 約了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為了促進(jìn)可再生能源的開發(fā)利用，增加能源供應(yīng)，改善能源結(jié) 構(gòu)，保障能源安全，保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，開發(fā)替代能適應(yīng)我國(guó) 國(guó)情、具有我國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的漂浮式海浪發(fā)電技術(shù)勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)現(xiàn)有海浪波力能發(fā)電技術(shù)的不足，提供的一種設(shè)計(jì)新 穎、結(jié)構(gòu)獨(dú)特、適應(yīng)性能廣、裝機(jī)造價(jià)低、投入回收快的漂浮式海浪發(fā)電技術(shù)。該技術(shù)是在 海洋中安裝系泊裝置，系泊裝置中的樁錨、纜繩將漂浮的硬艙、軟艙、導(dǎo)向柱固定在海洋中 適當(dāng)?shù)奈恢?，水密發(fā)電室套裝在導(dǎo)向柱上由海浪推動(dòng)作上下運(yùn)動(dòng)。發(fā)電室內(nèi)的配重滑塊隨 海浪上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)重載液壓缸作功，使高壓油經(jīng)高壓油管推動(dòng)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)
^^ o本發(fā)明解決其有關(guān)問題所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對(duì)現(xiàn)有海浪發(fā)電技術(shù)的不足，經(jīng)科技創(chuàng)新，研發(fā)出一種全 新型的漂浮式海浪發(fā)電技術(shù)。本發(fā)明主要考慮如何解決我國(guó)廣袤的海洋中蘊(yùn)藏著大量的波力能，由于海浪隨 機(jī)性強(qiáng)，難于駕御，白白流失的現(xiàn)狀。根據(jù)海浪發(fā)電在我國(guó)乃至世界上的技術(shù)不足，研制出 離岸、漂浮、體積小、裝機(jī)量大、造價(jià)低、可產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的海浪發(fā)電技術(shù)。本發(fā)明解決其上述問題所采用的技術(shù)方案是一、在海洋中安裝系泊裝置，兩組樁錨分別將漂浮的硬艙及導(dǎo)向柱垂直系泊在海 洋中適當(dāng)?shù)奈恢?。二、由硬艙填料口將鐵礦石填入硬艙內(nèi)壓載，連接板將硬艙及軟艙連為一體。三、圓形軟艙是水密的，軟艙是硬艙及導(dǎo)向柱的載體，軟艙周邊水平設(shè)有垂蕩板，使導(dǎo)向柱受力后不會(huì)向四周過度傾斜，軟艙亦不會(huì)上下垂蕩。四、連接板將軟艙及導(dǎo)向柱連為一體，由于下層硬艙內(nèi)有鐵礦石壓載、中層水密軟 艙具有浮力功能，方可使上層導(dǎo)向柱垂直豎立在海洋中。五、將圓形水密發(fā)電室上的多個(gè)滾輪套裝在導(dǎo)向柱相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向槽上，海浪推動(dòng) 發(fā)電室沿導(dǎo)向柱作上下運(yùn)動(dòng)，浮子組與發(fā)電室連為一體，浮子組是發(fā)電室的載體。六、圓形水密發(fā)電室地板上環(huán)行安裝多組重載液壓缸、彈簧坐、塔形彈簧，重載液 壓缸推拉桿、塔形彈簧與壓盤連接，壓盤上部安裝圓形配重滑塊、圓形配重滑塊上的滾輪套 裝在發(fā)電室圓形內(nèi)壁鉛直的導(dǎo)向槽上。七、海浪起伏促使發(fā)電室內(nèi)的圓形配重滑塊上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)多個(gè)重載液壓缸做工， 產(chǎn)生的高壓油經(jīng)高壓油管匯集到高壓油箱再經(jīng)高壓油管推動(dòng)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā) 電，卸載后的液壓油由液壓馬達(dá)經(jīng)回油管至散熱油箱散熱后供重載液壓缸循環(huán)使用。發(fā)電 機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)電攬輸往海岸變電站，再將電力輸出。八、圓形水密發(fā)電室吃水線以上等距離設(shè)有多個(gè)采光窗、防水通風(fēng)口，發(fā)電室頂部 設(shè)有維修人員入口。導(dǎo)向柱頂端設(shè)有限位裝置可防百年一遇的狂浪。本發(fā)明的漂浮式海浪發(fā)電站，其工作原理如下系泊裝置中的兩套樁錨、纜繩組將硬艙、軟艙、導(dǎo)向柱漂浮、固定在海洋中適當(dāng)?shù)?位置，硬艙起壓載功能，軟艙起漂浮功能，導(dǎo)向柱對(duì)發(fā)電室起定位、導(dǎo)向作用。水密發(fā)電室套 裝在導(dǎo)向柱上由海浪推動(dòng)作上下運(yùn)動(dòng)。海浪推動(dòng)發(fā)電室沿導(dǎo)向柱豎直上升，同時(shí)波浪力經(jīng)發(fā)電室底部、彈簧座、彈簧給配 重滑塊一個(gè)作用力，于是配重滑塊對(duì)彈簧產(chǎn)生反作用力，壓迫彈簧，使液壓推拉桿下行帶動(dòng) 活塞壓縮，當(dāng)配重滑塊的反作用力對(duì)彈簧釋放完畢后，彈簧又給配重滑塊一個(gè)豎直向上的 彈力，彈簧復(fù)位帶動(dòng)液壓推拉桿拉動(dòng)活塞上行，使液壓系統(tǒng)完成一次做工。當(dāng)海浪推動(dòng)發(fā)電 室沿導(dǎo)向柱豎直上升到一定高度停止，發(fā)電室、配重滑塊隨海浪開始下行，并產(chǎn)生加速度。 發(fā)電室底部到達(dá)浪谷后加速度重力與海水的浮力形成一個(gè)合力，阻止發(fā)電室繼續(xù)下行，此 時(shí)發(fā)電室內(nèi)的配重滑塊所形成的加速度重力隨即壓迫彈簧，使液壓推拉桿下行帶動(dòng)活塞壓 縮，當(dāng)配重滑塊的加速度作用力對(duì)彈簧釋放完畢后，彈簧又給配重滑塊一個(gè)豎直向上的彈 力，彈簧復(fù)位帶動(dòng)液壓推拉桿拉動(dòng)活塞上行，使液壓系統(tǒng)完成又一次做工。如此海浪推動(dòng)發(fā) 電室、配重滑塊帶動(dòng)液壓缸做工，產(chǎn)生的高壓油推動(dòng)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。本發(fā)明的漂浮式海浪發(fā)電站與現(xiàn)有技術(shù)相比，所產(chǎn)生的有益效果是我國(guó)是一個(gè)海洋大國(guó)，擁有漫長(zhǎng)的海岸線、眾多的島嶼和遼闊的管轄海域，我國(guó)海 岸線總長(zhǎng)達(dá)32000公里，其中陸地海岸線18000公里，島嶼海岸線14000公里，我國(guó)管轄的 海域約354萬平方公里，相當(dāng)于我國(guó)陸地面積的1/3。我國(guó)海洋波浪能可開發(fā)利用潛力約為 1. 3 億 kwo為緩解國(guó)內(nèi)能源供需矛盾，改善能源結(jié)構(gòu)，我國(guó)在“九五”期間將利用海浪發(fā)電技 術(shù)研究列為國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目。國(guó)家科委于1991年制定了海浪發(fā)電開發(fā)研究計(jì)劃決定從 1991年至2020年在山東、廣東、海南各建一座lOOOkw級(jí)的海浪發(fā)電站，可惜至今無大的進(jìn) 展。究其原因，關(guān)鍵問題就在于我國(guó)乃至世界上的海浪發(fā)電專家將精力都專注于海浪波力 能一氣能一機(jī)械能一電能的轉(zhuǎn)換研發(fā)，既多諧震蕩水柱式發(fā)電技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)在國(guó)內(nèi)外實(shí) 驗(yàn)了幾十年，至今仍處于研發(fā)階段。我國(guó)2000年由中科院廣州能源研究所用此項(xiàng)技術(shù)在廣
4東汕尾建成一座lOOkw海浪發(fā)電站，但規(guī)模小、建設(shè)周期長(zhǎng)、造價(jià)高、年平均發(fā)電效率低。終 因以上形式的海浪發(fā)電站大都建在海岸上、工程復(fù)雜而無法向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。該專利技術(shù)是世界首創(chuàng)將浮力、重力與波浪力有機(jī)的巧妙利用的全新技術(shù)，其有 益效果是1、技術(shù)含量高；將浮力、重力與波浪力有機(jī)的巧妙利用，攻克了海浪隨機(jī)性強(qiáng)，難 以開發(fā)利用這一世界難題，填補(bǔ)了我國(guó)一項(xiàng)空白。2、適應(yīng)性廣；該海浪發(fā)電站為全漂浮式，可適應(yīng)各種海況海域，是離岸的真正意義 上的海浪發(fā)電站(國(guó)內(nèi)外海浪發(fā)電站大都建在海岸上)。3、耐久性強(qiáng)；設(shè)計(jì)新穎、結(jié)構(gòu)合理、安全牢固設(shè)有特殊的防護(hù)裝置，可防百年一遇 的狂浪，使用壽命為15年以上。4、體積小、裝機(jī)容量大；每座海浪發(fā)電站海浪俘獲寬度直徑為8m，單座海浪發(fā)電 站安裝50kw發(fā)電機(jī)6臺(tái)，總裝機(jī)容量為300kw。5、可產(chǎn)業(yè)化發(fā)展；模塊化設(shè)計(jì)，工廠制造、海上安裝、方便快捷、建設(shè)周期短、投入 裝機(jī)成本約0.6萬元/kw。


附圖1為本發(fā)明的漂浮式海浪發(fā)電站主視示意圖；附圖2為本發(fā)明的海浪發(fā)電站發(fā)電室刨面圖示意圖；附圖3為本發(fā)明的海浪發(fā)電站發(fā)電室俯視示意圖；本發(fā)明的示意圖；圖中；1-硬艙樁錨組、2-導(dǎo)向柱樁錨組、3-硬艙、4-水密軟艙、5-導(dǎo)向柱、6-填料 口、7-軟硬艙連接板、8-垂蕩板、9-連接板、10-水密發(fā)電室、11-浮子組、12-重載液壓缸、 13-彈簧坐、14-塔形彈簧、15-壓盤、16-圓形配重滑塊、17-發(fā)電室圓形內(nèi)壁、18-高壓集 油管、19-高壓油箱、20-高壓油管、21-液壓馬達(dá)、22-發(fā)電機(jī)、23-回油管、24-散熱油箱、 25-電攬、26-采光窗、27-防水通風(fēng)口、28-人員入口、29-限位裝置。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合圖(1)_(3)對(duì)本發(fā)明的海浪發(fā)電站作以下詳細(xì)地說明。如圖(1)中所示；硬艙樁錨組1導(dǎo)向柱樁錨組2將漂浮的硬艙3水密軟艙4及導(dǎo) 向柱5垂直由纜繩系泊在海洋中適當(dāng)?shù)奈恢?。如圖(1)中所示；由填料口 6將鐵礦石填入硬艙3內(nèi)壓載，軟硬艙連接板7將硬艙 3及軟艙4連為一體。如圖(1)中所示；圓形水密軟艙4周邊設(shè)有水平垂蕩板8使導(dǎo)向柱受力后不會(huì)向 四周過度傾斜，軟艙亦不會(huì)上下垂蕩。如圖(1)中所示；連接板9將軟艙4及導(dǎo)向柱5連為一體，由于下層硬艙3內(nèi)有鐵 礦石壓載、中層水密軟艙4的浮力功能，方可使上層導(dǎo)向柱5垂直豎立在海洋中。如圖(1)中所示；將圓形水密發(fā)電室10上的多個(gè)滾輪套裝在導(dǎo)向柱5相對(duì)應(yīng)的導(dǎo) 向槽上，海浪推動(dòng)發(fā)電室10沿導(dǎo)向柱5作上下運(yùn)動(dòng)，浮子組11與發(fā)電室10連為一體，浮子 組11是發(fā)電室10的載體。
如圖(2)中所示；圓形水密發(fā)電室地板上環(huán)行安裝多個(gè)重載液壓缸12、彈簧坐13、 塔形彈簧14，重載液壓缸推拉桿、塔形彈簧13與壓盤15連接，壓盤15上部安裝圓形配重滑 塊16、圓形配重滑塊16上的滾輪套裝在發(fā)電室圓形內(nèi)壁17鉛直的導(dǎo)向槽上。如圖(2)_(3)中所示；海浪起伏促使發(fā)電室內(nèi)的圓形配重滑塊16上下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng) 多個(gè)重載液壓缸12做工，產(chǎn)生的高壓油經(jīng)高壓集油管18匯集到高壓油箱19再經(jīng)高壓油管 20推動(dòng)液壓馬達(dá)21旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)22發(fā)電，卸載后的液壓油由液壓馬達(dá)21經(jīng)回油管23 至散熱油箱24散熱后供重載液壓缸21循環(huán)使用。如圖(1)中所示；發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)電攬25輸往海岸變電站。圓形水密發(fā)電 室10吃水線以上等距離設(shè)有多個(gè)采光窗26、防水通風(fēng)口 27，發(fā)電室頂部設(shè)有維修人員入口 28。導(dǎo)向柱頂端設(shè)有限位裝置29可防百年一遇的狂浪。
權(quán)利要求
漂浮式海浪發(fā)電站，其特征在于；硬艙樁錨組(1)、導(dǎo)向柱樁錨組(2)將漂浮的硬艙(3)水密軟艙(4)及導(dǎo)向柱(5)垂直系泊在海洋中適當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 2.漂浮式海浪發(fā)電站，其特征在于；由填料口(6)將鐵礦石填入硬艙內(nèi)壓載，軟硬艙連 接板(7)將硬艙及軟艙連為一體。
3.漂浮式海浪發(fā)電站，其特征在于；圓形水密軟艙周邊水平設(shè)有垂蕩板(8)使導(dǎo)向柱 受力后不會(huì)向四周過度傾斜，軟艙亦不會(huì)上下垂蕩。
4.漂浮式海浪發(fā)電站，其特征在于；連接板(9)將軟艙及導(dǎo)向柱連為一體，由于下層硬 艙鐵礦石壓載、中層水密軟艙浮力功能，方可使上層導(dǎo)向柱垂直豎立在海洋中。
5.漂浮式海浪發(fā)電站，其特征在于；將圓形水密發(fā)電室(10)上的多個(gè)滾輪套裝在導(dǎo)向 柱相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向槽上，海浪推動(dòng)發(fā)電室沿導(dǎo)向柱作上下運(yùn)動(dòng)，浮子組(11)與發(fā)電室連為一 體，浮子組是發(fā)電室的載體。
6.漂浮式海浪發(fā)電站，其特征在于；圓形水密發(fā)電室地板上環(huán)行安裝多組重載液壓缸 (12)、彈簧坐(13)、塔形彈簧(14)，重載液壓缸推拉桿、塔形彈簧與壓盤(15)連接，壓盤上 部安裝圓形配重滑塊(16)、圓形配重滑塊上的滾輪套裝在發(fā)電室圓形內(nèi)壁(17)鉛直的導(dǎo) 向槽上。
7.漂浮式海浪發(fā)電站，其特征在于；海浪起伏促使發(fā)電室內(nèi)的圓形配重滑塊上下運(yùn) 動(dòng)，帶動(dòng)多個(gè)重載液壓缸做工，產(chǎn)生的高壓油經(jīng)高壓集油管(18)匯集到高壓油箱(19)再經(jīng) 高壓油管(20)推動(dòng)液壓馬達(dá)(21)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)(22)發(fā)電，卸載后的液壓油由液壓馬 達(dá)經(jīng)回油管(23)至散熱油箱(24)散熱后供重載液壓缸循環(huán)使用。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能經(jīng)電 攬(25)輸往海岸變電站。
8.漂浮式海浪發(fā)電站，其特征在于；圓形水密發(fā)電室吃水線以上等距離設(shè)有多個(gè)采光 窗(26)、防水通風(fēng)口(27)，發(fā)電室頂部設(shè)有維修人員入口(28)。
9.漂浮式海浪發(fā)電站，其特征在于；導(dǎo)向柱頂端設(shè)有限位裝置(29)可防百年一遇的狂浪。
全文摘要
本發(fā)明提供一種漂浮式海浪發(fā)電設(shè)施，屬于可再生能源領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)不同于世界上現(xiàn)有的海浪發(fā)電技術(shù)，是一種由硬艙、軟艙、導(dǎo)向柱、系泊裝置、發(fā)電室等組成利用波浪力、重力發(fā)電的全新技術(shù)。系泊裝置中的樁錨、纜繩將硬艙、軟艙、導(dǎo)向柱豎直固定在海洋中適當(dāng)?shù)奈恢茫馨l(fā)電室套裝在導(dǎo)向柱上由海浪推動(dòng)作上下運(yùn)動(dòng)。發(fā)電室內(nèi)的配重滑塊隨海浪上下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)重載液壓缸作功，使高壓油經(jīng)高壓油管推動(dòng)液壓馬達(dá)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。此項(xiàng)發(fā)明技術(shù)在當(dāng)前我國(guó)廣袤海域未被開發(fā)，火電污染嚴(yán)重，能源緊缺的情況下具有很高地推廣使用價(jià)值。
文檔編號(hào)F03B13/22GK101852166SQ20091001409
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月11日
發(fā)明者路廣耀 申請(qǐng)人:路廣耀