本发明属于海洋工程,涉及了一种能对浪迎风的轻量化浮式双风机基础装置。
背景技术:
1、从风力资源情况及海域可用性看,深远海风电潜力巨大,风电走向深远海有其必然性。随着海上风场的大规模开发,近海海上风场用海都将会変得日益紧缺,开发深远海海上风场在舒缓用海紧缺的同时亦能实现对丰富深远海风资源的高效使用。从经济性上看,浮式风电具有商业化可行性,但降本增效仍为深远海浮式风电开发最为关注的焦点。降本增效空间主要有i)节约用海策略:即以最小用海面积产生最大风电和ii)針对浮式风电基础成本最高前三位,即风机承托浮体结构、系泊系统、安装和拖运的创新设计;
2、在节约用海上,相对于单风机基础,本发明的双风机基础能节省风机基础数量及昂贵电缆等成本;同时又显著提升海上用海效率使高昂甚至无法得到充足海上用海的问题得以解决;
3、在浮体(风机承托结构)的降本创新设计上,本发明通过对两风机风轮部份重叠的设置及倾斜风机塔筒的设计,使两风机塔筒及两浮箱间之距离尽量减小以实现浮体结构主尺度的最小化及结构的轻量化。对系泊系统的降本舉措,本发明釆用细長体浮箱设计且浮箱可依浪、流方向以迎浪、流以保持细長体浮箱的最小浪流荷载,从而减低系泊系统成本。在安装和拖运的降本考虑上,本发明所述的细長体浮箱因具较小拖航阻力故可以较小马力拖船拖运,降低成本;又通过细長体浮箱的使用浮式基础吃水能明显減小,从而避免需以深水码头组装风机的要求,又可转动浮箱能使基础直接靠岸安装风机,无需突堤码头。不对风机组装码头具深水、突堤等高要求将大幅降低码头衍生的物流、组装成本。
技术实现思路
1、针对上述问题,本发明目的是提出了一种深远海浮式风机降本增效设计(一种能对浪迎风的轻量化浮式双风机基础装置),既提高海上用海效率又降低风机承托浮体结构、系泊系统、安装和拖运的成本。
2、本发明的技术方案是:本发明所述的一种能对浪迎风的轻量化浮式双风机基础装置,包括浮式基础,所述浮式基础包括浮箱一、浮箱二、浮桩及三角桁架结构,
3、所述浮式基础由浮箱一、浮箱二、浮桩及连接浮箱一、浮箱二和浮桩的三角桁架结构共同组成。
4、进一步的,在所述浮桩的中心位置开设有浮桩空腔,在所述浮桩空腔中插设有轴承桩一。
5、进一步的,在所述浮箱一、浮箱二的中心位置开设有空腔,在所述空腔中插设有轴承桩二。
6、进一步的,在所述浮式基础上、对应浮箱一及浮箱二的上端分别安置有第一风机及第二风机。
7、进一步的,所述第一风机包括相互连接的风机风轮一及风机塔筒一;
8、所述第二风机包括相互连接的风机风轮二及风机塔筒二。
9、进一步的,安放在两个浮箱上的两个风机风轮及风机塔筒为部份重叠摆放,
10、所述风机塔筒采用倾斜塔筒设计;
11、两个风机风轮的轮毂间距离范围为0.525d-1.0d,其中,d为风轮直径。
12、进一步的,两个所述风机风轮重叠摆放可为i)并排处于同一平面或ii)前后置放不在同一平面;对置放不在同一平面的情况ii),两个风机风轮所处平面距离应不超过风机叶片最宽弦长的1.1倍。
13、进一步的,所述第一风机及第二风机在正常发电工况时为等速反向旋转。
14、进一步的,所述三角桁架结构的外形呈等腰三角形,等腰三角形两腰处顶点分别连接浮箱一及浮箱二,其另一顶点连接浮桩;
15、所述三角桁架结构可绕浮桩旋转;
16、所述浮箱一及浮箱二可绕等腰三角形两腰处的顶点处旋转。
17、进一步的,所述浮桩的定位为通过单点系泊得以实现;
18、所述浮箱一及浮箱二均为细长体设计。
19、本发明的有益效果是:在浮体(风机承托结构)的降本设计上,本发明通过对两风机风轮部份重叠的设置及倾斜风机塔筒的设计,使两风机塔筒及两浮箱间之距离尽量减小以实现浮体结构主尺度的最小化及结构的轻量化,对系泊系统的降本举措,本发明釆用细长体浮箱设计且浮箱可依浪、流方向以迎浪、流以保持细长体浮箱的最小浪流荷载,从而减低系泊系统成本;在安装和拖运的降本考虑上,本发明所述的细长体浮箱因具较小拖航阻力故可以较小马力拖船拖运,降低成本;又通过细长体浮箱的使用浮式基础吃水能明显減小,从而避免需以深水码头组装风机的要求,又可转动浮箱能使基础直接靠岸安装风机,无需突堤码头;不对风机组装码头具深水、突堤等高要求将大幅降低码头衍生的物流、组装成本。
1.一种能对浪迎风的轻量化浮式双风机基础装置,其特征在于,包括浮式基础(11),所述浮式基础(11)包括浮箱一(112)、浮箱二(113)、浮桩(14)及三角桁架结构(111),
2.根据权利要求1所述的一种能对浪迎风的轻量化浮式双风机基础装置,其特征在于,在所述浮桩(14)的中心位置开设有浮桩空腔(141),在所述浮桩空腔(141)中插设有轴承桩一(114)。
3.根据权利要求1所述的一种能对浪迎风的轻量化浮式双风机基础装置,其特征在于,在所述浮箱一(112)、浮箱二(113)的中心位置开设有空腔(1121),在所述空腔(1121)中插设有轴承桩二(1111)。
4.根据权利要求1所述的一种能对浪迎风的轻量化浮式双风机基础装置,其特征在于,在所述浮式基础(11)上、对应浮箱一(112)及浮箱二(113)的上端分别安置有第一风机(12)及第二风机(13)。
5.根据权利要求4所述的一种能对浪迎风的轻量化浮式双风机基础装置,其特征在于,所述第一风机(12)包括相互连接的风机风轮一(121)及风机塔筒一(122);
6.根据权利要求5所述的一种能对浪迎风的轻量化浮式双风机基础装置,其特征在于,安放在两个浮箱上的两个风机风轮及风机塔筒为部份重叠摆放,
7.根据权利要求5所述的一种能对浪迎风的轻量化浮式双风机基础装置,其特征在于,两个所述风机风轮重叠摆放可为i)并排处于同一平面或ii)前后置放不在同一平面;对置放不在同一平面的情况ii),两个风机风轮所处平面距离应不超过风机叶片最宽弦长的1.1倍。
8.根据权利要求5所述的一种能对浪迎风的轻量化浮式双风机基础装置,其特征在于,所述第一风机(12)及第二风机(13)在正常发电工况时为等速反向旋转。
9.根据权利要求1所述的一种能对浪迎风的轻量化浮式双风机基础装置,其特征在于,所述三角桁架结构(111)的外形呈等腰三角形,等腰三角形两腰处顶点分别连接浮箱一(112)及浮箱二(113),其另一顶点连接浮桩(14);
10.根据权利要求1所述的一种能对浪迎风的轻量化浮式双风机基础装置,其特征在于,所述浮桩(14)的定位为通过单点系泊得以实现;
