一种由井字形模块组装成的海上水电站制造技术

本实用新型专利技术属于海洋平台结构领域，具体涉及一种由井字形模块组装成的海上水电站。包括海下桩体安装平台和海上安装平台；所述的海上安装平台由下向上依次安装有尾水管平台、水轮发电机组平台、井字形支架和蓄水池；所述的水轮发电机组平台上设置有水轮发电机；所述的相邻蓄水池之间通过钢管相连接；海上安装平台支撑柱的顶端支点与方形框架的四边支架的连接点相焊连，方形框架的横向与纵向方向上延伸有相同的方形框架结构，在每个方形框架结构的侧部通过预留法兰与两个浮筒支架相固定，在四个最边缘的方形框架结构的外部通过预留法兰与一个浮筒支架相固定；所述的浮筒支架上固定安装有海浪提水装置。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于海洋平台结构领域，具体涉及一种由井字形模块组装成的海上水电站。
技术介绍
波浪能发电(wave power generat1n)是以波浪的能量为动力生产电能。海洋波浪蕴藏着巨大的能量，随着世界经济的发展、人口的激增、社会的进步，人们对能源的需求日益增长。占地球表面积70%的广阔海洋，集中了 97%的水量，蕴藏着大量的能源，其中包括波浪能、潮汐能、海流能等。其中，波浪能由于在开发过程中对环境影响最小，且以机械能的形式存在，是品味最尚的海洋能。波浪能的转换一般有三级。第一级为波浪能的收集，通常采用聚波和共振的方法把分散的波浪能聚集起来。第二级为中间转换，即能量的传递过程，包括机械传动、低压水力传动、高压液压传动、气动传动，从而使波浪能转换为有用的机械能。第三级转换又称为最终转换，即由机械能通过发电机转换为电能。目前波浪发电方案有很多种，但现实中却少有规模化或商业化的波浪发电厂。现有的波浪发电大都是小型装置，用于航标灯照明等诸如此类，无法作为海岛镇村级别的主要电力来源更不具备向大陆电网供电的能力。原有的方案不够成熟，且无法在工业上批量生产。目前在市面上还没有一种成本较低，可在海上快速吊装组合的模块化平台及其安装整体，能够提供稳定的电力输出。
技术实现思路
根据现有技术的不足，本技术提供一种由井字形模块组装成的海上水电站，应用海域水深达当地理论基准海面下5-30米，能够将已提升到海拔20-30米之上的海水，引到对应的水轮发电机中，从而生产符合现代工业化电网技术标准的电力产品，并将产生的电能输送到海岛或大陆上。整体模块保证了在海浪的随机大小变化的状态下，仍然能够实现各蓄水池海水的统一调度发电。本技术所公开的一种由井字形模块组装成的海上水电站，包括海下粧体安装平台和海上安装平台；所述的海上安装平台由下向上依次安装有尾水管平台、水轮发电机组平台、井字形支架和蓄水池，海上安装平台上部通过支撑柱给各部分做支撑；所述的水轮发电机组平台上设置有水轮发电机，水轮发电机头部的引水管的入水口与蓄水池底部的出水口相连通，水轮发电机尾部的尾水管的末端伸入到实际海域的最低水位下2-5米；所述的相邻蓄水池之间通过钢管相连接；海上安装平台支撑柱的顶端支点与方形框架的四边支架的连接点相焊连，方形框架的横向与纵向方向上延伸有相同的方形框架结构，在每个方形框架结构的侧部通过预留法兰与两个浮筒支架相固定，在四个最边缘的方形框架结构的外部通过预留法兰与一个浮筒支架相固定；所述的浮筒支架上固定安装有海浪提水装置。优选方案如下:水轮发电机为混流式或贯流式水轮发电机。若在中国海域，波高小于英国北海，宜选混流式。混流式结构紧凑，运行可靠，效率高，能适应很宽的水头范围，是目前应用最广泛的水轮机之一。海浪提水装置个数为12个。海浪提水装置个数为20个。根据具体海域或具体实施时的提水要求来设计海浪提水装置的个数。其中，海下粧体安装平台与海上安装平台的安装粧均按国家海工作业规范设计施工，按国家强制规定的海工安全要求进行设计穿过海底泥沙层、风化岩层、半风化岩层入基岩2.5米左右，或者，根据实际地质实际情况使用摩擦粧。采用符合国家水电站引水流速设计规范且耐腐蚀的管路，将该平台周边及附近的海浪提水装置所采集到的压力达2至3公斤左右的低压海水送至蓄水池的水面上。在当地理论高程基准海面为基准的水深5-30米的海中，用粧基础支撑尾水管平台和水轮发电机组平台，用来控制浮筒式海浪提水装置，且该平台中心上置放有含变电站和控制柜的集装箱的井字形钢构平台和蓄水池，以模块化的方式安装组合，形成抗风浪的刚性整体，能够承载水轮发电机组和高位蓄水池以及10千伏或35千伏变电站，将波浪能转换成10千伏或35千伏的交流电，并以相应电压等级的电缆外送电力。这一标准模块组合的海上水电站，可与各种波浪提水装置相匹配的通用型海上水电站。例如，可与英国已核准的Oyster (牡蛎)浮力摆式波浪提水装置、台湾在青岛投资设立的威展能源公司的波浪提水装置等等之类的相配合。本技术代替了岸上水库，免除了向岸上水库长距离输送海水的能量损耗。可将波浪提水装置提上来的海水就地转化为质量合格的电力产品，用电缆输送到岸上电网。充份利用标准化的模块形成对称平衡的布置，不但抗各向风浪的能力强，而且构成了较大的空间，可设置容量相对较大的蓄水池。蓄水池中的海水重量占粧体基础悬空水电站重量的主要部份，这一海上水电站的抗风设计和工程结构的成本，是围绕着位于最高处的巨大的蓄水池展开的，这是以往的波浪发电专利所没有论述到的。其中，蓄水池的容积，是按波浪学所确定的统计规律:当有效波高H1/3为I米时:平均波高H = 0.63米；Η1/10=1.27 米；H17100= 1.61 米;Hviqqq=L 94 米。对提水装置所在海域的波浪情况(年平均波高及各月均值的离散度，年平均波浪周期及各月均值的离散度)，进行核算后确定的。这一巨大的缓冲水量，再加上水轮发电机组所配的惯性飞轮和高性能的调速器及阀门，再加上水量的统一调度和水轮发电机组中部份机组关停启动的组合运行方式，确保了发电频率的稳定，从而确保了这一海上水电站所生产的电力，是工业化电网所能接受的合格产品。这也是以往的波浪发电专利中所忽视的。与现有技术相比，本技术的优点:结构稳定、操作方便、能实现工业化的流水作业并制造安装，平台耐用且经济而高效，可将波浪提水装置提上来的海水就地转化为质量合格的电力产品，用电缆输送到岸上电网，可以工业化推广投产使用。【附图说明】为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术12个海浪提水装置的海上水电站的俯视图；[00当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由井字形模块组装成的海上水电站，其特征在于：包括海下桩体安装平台和海上安装平台；所述的海上安装平台由下向上依次安装有尾水管平台、水轮发电机组平台、井字形支架和蓄水池，海上安装平台上部通过支撑柱给各部分做支撑；所述的水轮发电机组平台上设置有水轮发电机，水轮发电机头部的引水管的入水口与蓄水池底部的出水口相连通，水轮发电机尾部的尾水管的末端伸入到实际海域的最低水位下2‑5米；所述的相邻蓄水池之间通过钢管相连接；海上安装平台支撑柱的顶端支点与方形框架的四边支架的连接点相焊连，方形框架的横向与纵向方向上延伸有相同的方形框架结构，在每个方形框架结构的侧部通过预留法兰与两个浮筒支架相固定，在四个最边缘的方形框架结构的外部通过预留法兰与一个浮筒支架相固定；所述的浮筒支架上固定安装有海浪提水装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐柏文，柳红民，
申请(专利权)人：太和香港有限公司，青岛中海电装备制造有限公司，
类型：新型
国别省市：中国香港;81