專利名稱：黃河水漂浮式風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
黃河水漂浮式風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種黃河水漂浮式風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景[0002]傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電需要大量土地興建風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)，才可以生產(chǎn)比較多的能源，還要找一些空曠的地方來(lái)興建，相對(duì)來(lái)說(shuō)投資比較大，許多地區(qū)的風(fēng)力還有間歇性，發(fā)電可利用的時(shí)間遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)時(shí)間，其次傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)會(huì)發(fā)出一定的噪音在生態(tài)上還容易干擾鳥類。[0003]常規(guī)水力發(fā)電站的建設(shè)會(huì)導(dǎo)致大壩以下水流侵蝕加劇，河流的變化及對(duì)動(dòng)植物的影響等，這些會(huì)對(duì)周邊甚至很遠(yuǎn)的地方都帶來(lái)巨大的環(huán)境影響，而導(dǎo)致周邊的氣候改變、誘發(fā)地震等等問(wèn)題。因?yàn)閷?duì)大江大河筑壩的影響，大壩阻擋了上游沖擊土的流向，導(dǎo)致江河下游肥沃的沖積土減少，改變了生態(tài)的自然規(guī)律，甚至導(dǎo)致一些物種的絕滅。其次修建常規(guī)水電站需要筑壩移民，基礎(chǔ)建設(shè)投資巨大。并且常規(guī)水力發(fā)電還受到季節(jié)變化的制約，發(fā)電效率隨水流變化而變化。[0004]這一系列的問(wèn)題，決定了常規(guī)的風(fēng)電、水電能源有著它們的局限性。不過(guò)，目前而言，它們還是最好的清潔能源。實(shí)用新型內(nèi)容[0005]針對(duì)以上常規(guī)技術(shù)的不足，提供以下技術(shù)方案一種黃河水漂浮式風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，它包括漂浮裝置、風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電機(jī)、升降平臺(tái)、升降裝置，所述的升降平臺(tái)設(shè)置在漂浮裝置之間，風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電機(jī)設(shè)置在升降平臺(tái)上，升降平臺(tái)和升降裝置連接，風(fēng)輪主軸通過(guò)風(fēng)輪離合器和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，水輪主軸通過(guò)水輪離合器和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電機(jī)的水輪機(jī)是可變角水輪機(jī)。[0006]所述的漂浮裝置為浮船主體，升降裝置為升降吊機(jī)。[0007]工作原理黃河水漂浮式風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與水力發(fā)電系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，當(dāng)風(fēng)電的出力隨機(jī)波動(dòng)時(shí)，水電可快速調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的出力，對(duì)風(fēng)電出力進(jìn)行補(bǔ)償。二者有著天然的時(shí)間互補(bǔ)性，在黃河沿岸的大部分地區(qū)，夏秋季節(jié)風(fēng)速小，風(fēng)電的出力較低，而這時(shí)候正是雨量充沛的時(shí)候，水電站可多承擔(dān)相應(yīng)的負(fù)荷。到了冬春時(shí)節(jié)，河水的水位較低，水電站的出力不足，而這時(shí)黃河沿岸的風(fēng)速較大，風(fēng)電能夠承擔(dān)更多的負(fù)荷。實(shí)驗(yàn)證明，風(fēng)電和水電之間可以同時(shí)發(fā)電，也可以單獨(dú)發(fā)電。這種互補(bǔ)方式提高了風(fēng)電和水電各自的輸送容量，突破了傳統(tǒng)風(fēng)電裝機(jī)容量的限制優(yōu)化了常規(guī)水力發(fā)電的缺陷。[0008]黃河水漂浮式風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)充分利用了黃河水泥沙多的特點(diǎn)，一是黃河水少沙多，年輸沙量之多、含沙量之高，居世界河流之冠而且含沙量變幅大，(同一流量下的含沙量可相差10倍左右，最大含沙量達(dá)911公斤/立方米，非汛期含沙量一般小于10公斤 /立方米)。因?yàn)辄S河水比常規(guī)河水密度大，通過(guò)試驗(yàn)所得，黃河水每立方米比常規(guī)河水推力大3%左右，再加上針對(duì)這個(gè)特性所設(shè)計(jì)的垂直軸可變角水輪機(jī)，對(duì)黃河水的取能效果更好，使整個(gè)發(fā)電設(shè)備體積進(jìn)一步減小。此設(shè)備可以由漂浮式升降平臺(tái)進(jìn)行升降易于維護(hù)檢修，在出現(xiàn)黃河調(diào)峰調(diào)沙和冬天凌汛時(shí)可以脫離水面或直接駛離作業(yè)水面。[0009]風(fēng)電設(shè)備使用的垂直軸風(fēng)力風(fēng)電，水電設(shè)備使用專門針對(duì)黃河水質(zhì)設(shè)計(jì)的可變角水輪設(shè)備，通過(guò)可離合主軸傳遞到發(fā)電機(jī)，進(jìn)行發(fā)電。[0010]本實(shí)用新型的有益效果當(dāng)風(fēng)電的出力隨機(jī)波動(dòng)時(shí)，水電可快速調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的出力，對(duì)風(fēng)電出力進(jìn)行補(bǔ)償，二者有著天然的時(shí)間互補(bǔ)性。水電站的出力不足時(shí)，風(fēng)電能夠承擔(dān)更多的負(fù)荷。風(fēng)電和水電之間可以同時(shí)發(fā)電，也可以單獨(dú)發(fā)電。這種互補(bǔ)方式提高了風(fēng)電和水電各自的輸送容量，突破了傳統(tǒng)風(fēng)電裝機(jī)容量的限制優(yōu)化了常規(guī)水力發(fā)電的缺陷。


[0011]圖1為本實(shí)用新型的仰視圖；[0012]圖2為本實(shí)用新型的主視圖；[0013]圖3為本實(shí)用新型的俯視圖；[0014]圖4為風(fēng)水發(fā)電機(jī)的離合結(jié)構(gòu)圖；[0015]圖5為可變角水輪示意圖；[0016]其中1.浮船主體；2.升降吊機(jī)；3.風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片力發(fā)電機(jī)葉片；6.升降平臺(tái)；7.風(fēng)輪主軸；8.風(fēng)輪轉(zhuǎn)速檢測(cè)；9. 速檢測(cè)；11.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子；12.發(fā)電機(jī)定子；13.水輪離合器；14. 軸；16.主軸變角模塊。
具體實(shí)施方式
[0017]
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。[0018]黃河水漂浮式風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，包括浮船主體1，浮船主體1之間設(shè)有升降平臺(tái) 6，升降平臺(tái)6和升降吊機(jī)2連接，升降平臺(tái)6上設(shè)有風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電機(jī)4，風(fēng)輪主軸通過(guò)風(fēng)輪離合器和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，水輪主軸通過(guò)水輪離合器和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接。[0019]如圖4所示，采用液力控制的可離合主軸，適合單發(fā)電機(jī)雙輸入軸的力矩控制，效果是可根據(jù)輸入軸不同力矩始終保持發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不變，可以控制發(fā)電機(jī)安全轉(zhuǎn)速，不會(huì)出現(xiàn)飛車現(xiàn)象，在出現(xiàn)大風(fēng)和大流量水流的情況下，能及時(shí)進(jìn)行卸荷，并可以人工或自動(dòng)根據(jù)風(fēng)輪或水輪轉(zhuǎn)速調(diào)整發(fā)電機(jī)的出力負(fù)荷，當(dāng)PLC檢測(cè)發(fā)電機(jī)主軸轉(zhuǎn)速過(guò)低或過(guò)高時(shí)，根據(jù)實(shí)時(shí)的風(fēng)電主軸和水電主軸傳輸?shù)霓D(zhuǎn)速，及時(shí)的選擇由風(fēng)電或水電加大減少或同時(shí)加大減少輸入轉(zhuǎn)矩，這樣來(lái)保證發(fā)電機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，同樣可以根據(jù)用電負(fù)荷控制發(fā)電機(jī)出力大小。[0020]如圖5所示，常規(guī)的垂直軸水輪葉片角度是固定不變的，而針對(duì)黃河水水質(zhì)泥沙多、密度大，所設(shè)計(jì)的可變角水輪葉片，能充分利用了黃河水這個(gè)特點(diǎn)，在水輪做功時(shí)，葉片在變角模塊16內(nèi)打開最大角度，以增加水流對(duì)葉片5的推力，提高水輪的旋轉(zhuǎn)力矩，同一個(gè)葉片旋轉(zhuǎn)到不做功位置時(shí)，葉片自行隨水流方向變換角度，減少葉片5對(duì)水的阻力，提高水輪的轉(zhuǎn)動(dòng)效率，增加對(duì)黃河水的取能效果。[0021]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。；4.風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電機(jī)；5.水風(fēng)輪離合器；10.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)水輪轉(zhuǎn)速檢測(cè)；15.水輪主
權(quán)利要求1.一種黃河水漂浮式風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征是它包括漂浮裝置、風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電機(jī)、升降平臺(tái)、升降裝置，所述的升降平臺(tái)設(shè)置在漂浮裝置之間，風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電機(jī)設(shè)置在升降平臺(tái)上，升降平臺(tái)和升降裝置連接，所述的風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電機(jī)的風(fēng)輪主軸通過(guò)風(fēng)輪離合器和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接，風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電機(jī)的水輪主軸通過(guò)水輪離合器和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接；所述的風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電機(jī)的水輪機(jī)是可變角水輪機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的黃河水漂浮式風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述的漂浮裝置為浮船主體。
3.如權(quán)利要求1所述的黃河水漂浮式風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述的升降裝置為升降吊機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種黃河水漂浮式風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)，屬于發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。它包括浮船主體，浮船主體之間設(shè)有升降平臺(tái)，升降平臺(tái)和升降吊機(jī)連接，升降平臺(tái)上設(shè)有風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電機(jī)，風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電機(jī)上面設(shè)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片，風(fēng)水互補(bǔ)發(fā)電機(jī)下面設(shè)有水力發(fā)電機(jī)葉片。風(fēng)電和水電之間可以同時(shí)發(fā)電，也可以單獨(dú)發(fā)電。這種互補(bǔ)方式提高了風(fēng)電和水電各自的輸送容量，突破了傳統(tǒng)風(fēng)電裝機(jī)容量的限制，優(yōu)化了常規(guī)水力發(fā)電的缺陷，很有發(fā)展前景。
文檔編號(hào)F03D9/00GK202300850SQ20112038366
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月11日
發(fā)明者孫斌斌, 董靜波 申請(qǐng)人:濟(jì)南市琦泉熱電有限責(zé)任公司