專利名稱：一種大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，尤其是涉及到一種利用風(fēng)力機群獲得的機械能經(jīng)轉(zhuǎn)換進(jìn)行應(yīng)用的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的大型風(fēng)水結(jié)合發(fā)電法，如專利01135136.5，利用多個風(fēng)力提水系統(tǒng)，將低位水庫中的水提向高位水庫中儲存，使風(fēng)能以勢能的形式大容量的儲存在高位水庫中，水力發(fā)電系統(tǒng)利用儲存在高位水庫中的水發(fā)電；這種將風(fēng)力機群獲得的機械能進(jìn)行應(yīng)用的發(fā)電系統(tǒng)，單機安裝容量大，輸出電能質(zhì)量好，安全可靠，但應(yīng)用條件比較苛刻，同時蓄水受到一定條件的限制，可開發(fā)難度較大。
CN97107614.6提出了不依賴于蓄水水庫的、與循環(huán)水系統(tǒng)相配合的風(fēng)力發(fā)電裝置。由能根據(jù)風(fēng)向作水平轉(zhuǎn)向的風(fēng)輪帶動變量水泵使水循環(huán)運行來驅(qū)動水輪發(fā)電機組發(fā)電；其特征是水循環(huán)系統(tǒng)中包括有豎直設(shè)置的高壓下水管和低壓上水管，低壓上水管的始端與蓄水結(jié)構(gòu)相連，在低壓上水管的豎直區(qū)段中設(shè)置有采風(fēng)積能單元，采風(fēng)積能單元由風(fēng)輪帶動的變量水泵及與之連接的單向閥組成；低壓上水管在上方頂部與高壓下水管相連接，高壓下水管末端連接于調(diào)壓室，將恒定壓力的高壓水引入水輪發(fā)電機組，調(diào)壓室與蓄水結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有帶有可受調(diào)壓室預(yù)設(shè)壓力控制的自動閥門的泄流通道。
但是這種多風(fēng)輪組合應(yīng)用的風(fēng)力發(fā)電裝置技術(shù)的采風(fēng)集能單元，第一級安裝高度只能在10m以下或更低的吸水高度，當(dāng)風(fēng)力達(dá)不到吸水高度的功率時，裝置無法運轉(zhuǎn)，且第一級單元采風(fēng)面積在留足對地安全距離以后更難以做大，限定了液體流量，而增加后級單元以提高壓力來增加功率，也受后級結(jié)構(gòu)支撐體和水輪機承壓的限制，這樣，設(shè)備的單位成本相對較高，缺乏推廣價值；同時由于其所謂集能單元的風(fēng)輪受風(fēng)時在支撐架后面，風(fēng)輪的受風(fēng)面為擾流氣流，這對風(fēng)機設(shè)計將會遇到很多的技術(shù)問題而使其應(yīng)用受到限制；另外，此裝置限定只能用該裝置的變量齒輪泵及配套的連接結(jié)構(gòu)和配用的風(fēng)輪，作為其采風(fēng)集能單元，設(shè)備制造單位功率的相對機體較大，自重大，單位成本高。
我國目前風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中采用的風(fēng)力機一般是水平軸式風(fēng)力機，發(fā)電的方法是將數(shù)臺風(fēng)電機分別單一并入電網(wǎng)，組成風(fēng)電場的發(fā)電系統(tǒng)，這種方法安裝方便，見效快，能量轉(zhuǎn)換效率高，但控制技術(shù)復(fù)雜，同時對容量小的孤立運行的小電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性有較大的影響，也有礙于我國風(fēng)電遠(yuǎn)期大量發(fā)展的空間。
現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的風(fēng)力發(fā)電機多采用異步發(fā)電機，由于發(fā)電機在運行時受風(fēng)的隨機性變化影響，會使輸入功率發(fā)生劇烈波動，在并網(wǎng)運行時需要從系統(tǒng)吸收無功功率來建立磁場，這種情況下就會使大型風(fēng)電場并網(wǎng)運行后對局部電網(wǎng)的電壓水平有明顯的影響，從而影響局部電網(wǎng)的電能質(zhì)量(即電壓波動和閃變)。然而對現(xiàn)有風(fēng)電場而言，由于系統(tǒng)潮流其節(jié)點電壓取決于系統(tǒng)電壓，機組本身從系統(tǒng)吸收的無功以及機端電容器補償?shù)臒o功又均和系統(tǒng)電壓相關(guān)，隨著風(fēng)力發(fā)電場規(guī)模的增加，在某些情況下風(fēng)電場引起的電壓波動和閃變可能超出國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。人們非常關(guān)心由風(fēng)電場運行后對電能質(zhì)量帶來的負(fù)面影響。
基于上述情況，現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機組的并網(wǎng)運行技術(shù)雖然是一種良好的發(fā)展趨勢，但是到目前為止，國內(nèi)已經(jīng)并網(wǎng)運行的風(fēng)力發(fā)電機的數(shù)量并不是很多。據(jù)全國風(fēng)力發(fā)電信息中心報導(dǎo)，截止到2003年底，全國累計運行風(fēng)力發(fā)電機組1042臺，總?cè)萘繛?67.02MW。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的之一是提供一種將風(fēng)力機械能經(jīng)轉(zhuǎn)換應(yīng)用的大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，使風(fēng)能利用技術(shù)更趨簡單，輸出電能質(zhì)量好，安全運行可靠性得到改善，操作管理較為方便，單機裝機容量大，風(fēng)電上網(wǎng)占電網(wǎng)容量的允許比例不受限制，易于普及，可開發(fā)應(yīng)用前景看好并可進(jìn)行大規(guī)模應(yīng)用的風(fēng)力發(fā)電方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種水平軸風(fēng)力機多功能回轉(zhuǎn)體，該回轉(zhuǎn)體除了具有使機頭能夠可控回轉(zhuǎn)的功能外，還同時具有使能量傳遞轉(zhuǎn)換裝置密閉、承壓、承重，雙管雙向通水的多重功能。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)力機裝置、與風(fēng)力機裝置連接的能量轉(zhuǎn)換傳遞裝置以及與之相連的發(fā)電裝置和各信息采集點與信息控制后臺機相連的信息控制裝置；其特征是風(fēng)力機裝置的每個風(fēng)力機上安裝有能量轉(zhuǎn)換用的液體壓力泵，液體壓力泵的輸入、輸出管口分別與安裝有單向閥的液體輸入管道和液體輸出管道密閉連通；液體輸入管道和輸出管道分別連接于液體低壓循環(huán)主管道和液體高壓主管道上；發(fā)電機組連接在液體高壓主管道和液體低壓循環(huán)主管道之間；所述的高壓循環(huán)主管道和低壓循環(huán)主管道之間還設(shè)有液體壓力緩沖裝置和液體壓力釋放回流及液體添加裝置。
所述的液體壓力緩沖裝置包括在液體高壓主管道上T接的連接壓力緩沖儲氣包的液體緩沖管道及閘閥，所述的壓力緩沖儲氣包上還連接有壓力氣管，壓力氣管的末端設(shè)有氣閥和空氣壓縮機。
所述的液體壓力釋放回流及液體添加裝置包括在液體高壓主管道上T接的安裝有受控液體壓力釋放閥的液體壓力釋放管道，其末端連接有液體儲存消能池；消能池底部還連接液體回流管和液體單向自動閥，液體回流管的另一端連接到低壓循環(huán)主管道上；消能池的另一側(cè)還連接有從低壓液體循環(huán)主管道上引出的液體添加管道、閥門以及液體添加泵。
所述的風(fēng)力機裝置可以是垂直軸式風(fēng)力機。
所述的風(fēng)力機裝置還可以是水平軸式風(fēng)力機。
當(dāng)采用水平軸式風(fēng)力機裝置時，風(fēng)力機裝置通過液體泵和連接彎管與液體連通型多功能回轉(zhuǎn)體相連；所述的多功能回轉(zhuǎn)體是水平軸式風(fēng)力機裝置的塔架與機頭座的連接部件，能夠與連通器構(gòu)造式的塔架兼液體輸送管、塔架內(nèi)液體壓力管連通。
所述的多功能回轉(zhuǎn)體包括一端有法蘭端的內(nèi)壓力管體，在內(nèi)壓力體管的上端加工有一環(huán)凸部，與密封裝置配合密封連接于回轉(zhuǎn)體端蓋上；密封裝置的上端密封連接有彎管；所述的內(nèi)壓力管體的外面套有外套管，所述的外套管包括其上端與內(nèi)壓力管體間以同一軸線相對回轉(zhuǎn)的外上端管(32)和其下端帶有法蘭端的外下端管；其中外上端管焊接在上端蓋上，其側(cè)面上端還焊接有帶有法蘭端的上端短管；外上端管的下端部分插套在外下端管內(nèi)，通過填充在其間的密封材料和密封圈使兩者密封；外下端管的法蘭端上固定有軸承環(huán)蓋兼齒輪座，半圓筒抱合機倉固定在齒輪座的外面；回轉(zhuǎn)體調(diào)向齒輪配合在傳動桿上并連接在回轉(zhuǎn)體端蓋和傳動桿軸承座上；內(nèi)壓力管體、外下端管固定在塔架上部，而上端管則與機頭座相連；通過它們的軸承和可控調(diào)向齒輪在風(fēng)力機對風(fēng)控制裝置驅(qū)動下，在風(fēng)向變化時，機頭便能水平地可控回轉(zhuǎn)，使風(fēng)輪迎風(fēng)工作；同時該多功能回轉(zhuǎn)體內(nèi)外管同軸心，使液體與設(shè)備連通且密閉，并且能夠承壓、承重，使回轉(zhuǎn)動作可控。
所述的而密封裝置包括一密封固定罩，裝配在密封固定罩內(nèi)部的壓力缸套，壓力缸套和內(nèi)壓力管體之間的密封環(huán)，內(nèi)壓力管承重抱合環(huán)以及壓力缸套和承重抱合環(huán)之間的軸承，另外在上端蓋和壓力缸套之間以及固定罩的內(nèi)外之間還設(shè)有密封墊圈。
所述的回轉(zhuǎn)體上還可以設(shè)有避雷裝置，避雷裝置包括外下端管側(cè)面的避雷靜觸頭和避雷動觸頭以及半圓筒抱合機倉內(nèi)壁上固定的避雷連線。
在延伸的液體高壓力、低壓力循環(huán)主管道上，按照需求構(gòu)建、并聯(lián)全部數(shù)個上述的風(fēng)力機能量轉(zhuǎn)換裝置；由于能量在轉(zhuǎn)換的過程中有一些損失，系統(tǒng)應(yīng)有一定的擴展。
對于液體高壓力、低壓力循環(huán)主管道的設(shè)計，可根據(jù)流量的大小，在延伸長度范圍內(nèi)，分段縮變直徑尺寸，以減少初期費用的投入，整個系統(tǒng)布局以中心向外輻射式為好。為了減小系統(tǒng)液體壓力水錘作用，在高壓力主管道上T接液體緩沖管道并設(shè)一閘閥，連接于壓力緩沖儲氣包，為了使氣包內(nèi)氣體能在一定壓力下保持較大的體積空間，提高緩沖效果，設(shè)置空氣壓縮機和自動氣閥進(jìn)行自動調(diào)整。同時為了使系統(tǒng)的液體壓力在工作時能得到一定范圍的調(diào)整，發(fā)電系統(tǒng)甩負(fù)荷時液體壓力能可得到釋放，系統(tǒng)能安全運行，在高壓力主管上T接液體壓力釋放管道并安裝受控液體壓力釋放溢流閥，將調(diào)整控制釋放的能量液體輸入開放式液體儲存消能池進(jìn)行消能回流，消能后的液體經(jīng)安裝于池底的液體回流管和液體單向閥回流至液體低壓力循環(huán)主管道，回流單元還用于向主管補充液體。消能池的容量大小和功能的設(shè)計，以能容納系統(tǒng)全部液體和消減最大能量為基本指標(biāo)之一。
傳遞能量的介質(zhì)液體，從開放式液體儲存消能池，通過添加液體管道、液體添加泵、閥門，在整個系統(tǒng)投運前，向全部液體循環(huán)管道設(shè)備系統(tǒng)注滿介質(zhì)液體，不留有空氣，液體泵內(nèi)空氣由泵的自動排氣閥排出。所應(yīng)用的介質(zhì)液體，在氣溫較高、運行時不凍結(jié)的地區(qū)可以采用極方便的自然淡水，使用中的自然淡水應(yīng)定期消毒殺菌；在氣溫較低的地區(qū)、條件惡劣的環(huán)境下，應(yīng)選用粘滯性小、不易揮發(fā)、人工制造的不凍液或其它不凍液體作媒介質(zhì)，例如，采用市場上有售的車用防凍液或類似的不凍液體。
能量轉(zhuǎn)換傳遞裝置與發(fā)電裝置是通過水輪同步發(fā)電機來銜接的，水輪同步發(fā)電機將能量轉(zhuǎn)換傳遞裝置中的動壓力能轉(zhuǎn)換成電能，并入電網(wǎng)。
在運行的液體能量轉(zhuǎn)換、傳遞、循環(huán)系統(tǒng)裝置中，液體壓力傳遞遵循物理定律。各個并聯(lián)的風(fēng)力機能量轉(zhuǎn)換裝置中的液體泵工作原理，與常規(guī)電力排灌技術(shù)及流體的工作原理相同。因此，液體泵的有效工作基點是在最大揚程范圍內(nèi)的一定壓力情況下的零輸出流量。這個有效工作基點是與系統(tǒng)壓力相關(guān)而浮動的，當(dāng)液體泵浮動的工作基點在一定系統(tǒng)壓力與泵的輸出壓力平衡，流量為零時，泵維持零功率輸出，此時風(fēng)能大小維持泵的臨界輸出狀態(tài)，維持一定的機械轉(zhuǎn)化熱的耗能。當(dāng)某個或多個液體泵系統(tǒng)低于工作基點時，應(yīng)自動關(guān)閉該系統(tǒng)輸出閥或調(diào)整系統(tǒng)管道壓力設(shè)定值。
系統(tǒng)在運行的過程中，當(dāng)風(fēng)力過大，風(fēng)力機轉(zhuǎn)速提高，使液體泵的轉(zhuǎn)速超過極限和發(fā)電系統(tǒng)甩負(fù)荷或緊急故障時，信息控制系統(tǒng)裝置會自動啟動風(fēng)力機自動控制裝置及系統(tǒng)安全調(diào)節(jié)裝置的壓力釋放閥，使系統(tǒng)安全運行；當(dāng)風(fēng)力較大或較小時，應(yīng)調(diào)整液體壓力系統(tǒng)的壓力設(shè)定值，使系統(tǒng)能量得以充分利用和發(fā)揮。水輪發(fā)電機的調(diào)速調(diào)功應(yīng)與系統(tǒng)風(fēng)能儲備和安全消能相協(xié)調(diào)，既要滿足要求，又不要使調(diào)節(jié)余量過大。
由于能量在轉(zhuǎn)換的過程中有一定的損失，損失的大小，視其泵和水輪機的容量、機械效率和液體的壓強、流量的大小而定，在設(shè)計規(guī)劃風(fēng)力機系統(tǒng)裝置時，應(yīng)增加一定的風(fēng)力機裝置的擴展量。如按10～30MW裝機容量，1～0.5Mpa的液體壓強設(shè)計，優(yōu)選高效率為90％以上的泵和水輪機及其它設(shè)備的情況下，根據(jù)農(nóng)村水電站設(shè)計計算設(shè)備出力的經(jīng)驗公式概略計算，整個系統(tǒng)的風(fēng)力機械能轉(zhuǎn)換效率可達(dá)75～80％以上。因此，風(fēng)力機系統(tǒng)應(yīng)擴展20％以上。以滿足裝機容量要求。
利用常規(guī)技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用于本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電，是本技術(shù)方案的最大特點之一，這是非常方便容易的；根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品挑選風(fēng)力機、水泵、水輪發(fā)電機的形式和出力、風(fēng)場的單位能量參數(shù)和設(shè)備的工作效率、參數(shù)等，設(shè)計確定建造風(fēng)力電站的規(guī)模；同時本技術(shù)方案由于采用常規(guī)水力發(fā)電、電力排灌技術(shù)和方法，技術(shù)成熟、設(shè)備材料資源豐富，操作方便，安全管理易于控制，可組建大型風(fēng)力發(fā)電廠。這種集中利用風(fēng)能能量式的大型系統(tǒng)發(fā)電方法的直接效果是能提供單機大容量電能上網(wǎng)，解決現(xiàn)有技術(shù)上網(wǎng)所出現(xiàn)的小容量和電能質(zhì)量的問題；同時本風(fēng)電系統(tǒng)裝機容量可大可小，可從0.5～10MW以上，靈活設(shè)計應(yīng)用，充分利用風(fēng)電的特點，可補償電網(wǎng)枯水期和用電高峰電能稀缺的矛盾。作為替代能源的成功開發(fā)，它的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)不僅僅是它本身的有益性、有利性、環(huán)保性，它將產(chǎn)生歷史性的影響，將促進(jìn)人類的社會進(jìn)步和發(fā)展。
同時，現(xiàn)有技術(shù)風(fēng)力發(fā)電機多為水平軸式，控制技術(shù)復(fù)雜，輸出電能質(zhì)量欠佳，而本技術(shù)方案配套液體泵體積相對較小，屬普通機械產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)簡單，無高精尖控制電路設(shè)備；當(dāng)采用垂直軸風(fēng)力機時，安裝維護更加簡單，價格更低廉，安全可靠性會得到更大的改善；另外，本發(fā)明還克服了風(fēng)水結(jié)合發(fā)電法帶來的儲能條件限制，使風(fēng)場選址靈活，可以不借助水庫直接將轉(zhuǎn)換的能量流體進(jìn)行發(fā)電并入電網(wǎng)或供給負(fù)載，造價低、建設(shè)周期短、無淹沒損失、無移民費用；據(jù)測算，每1MWh電能可減排232噸CO2，CO2減排效果明顯，大大減少了對自然生態(tài)環(huán)境的影響。
圖1為本發(fā)明實施例垂直軸式風(fēng)力機發(fā)電系統(tǒng)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例水平軸式風(fēng)力機發(fā)電系統(tǒng)部分示意圖；圖3為本發(fā)明實施例多功能回轉(zhuǎn)體的剖視圖。
具體實施例方式
以下實施例是對發(fā)明的進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但是本發(fā)明并不僅限于下列實施例。
實施例1如圖1所示，將經(jīng)過選擇的風(fēng)力機裝置、能量轉(zhuǎn)換傳遞裝置、發(fā)電信息控制裝置的設(shè)備材料，在風(fēng)力機群的每個風(fēng)力機裝置1上，安裝一臺液體壓力泵3，連接風(fēng)力機1與液體壓力泵的主軸2將泵3的輸入輸出管口與經(jīng)安裝的可控封閉循環(huán)輸入輸出管道7和8及設(shè)備相連通。把經(jīng)過選型防止液體倒流和滿足維修功能的單向自動閥及手動閥5、6安裝在輸入輸出循環(huán)液體管7、8之中，將7、8連接于液體循環(huán)、壓力主管道9、10上，并在9、10的設(shè)計部位安裝管道伸縮節(jié)。在延伸的液體循環(huán)、壓力主管道9、10上，構(gòu)建、并聯(lián)全部數(shù)個上述的風(fēng)力機能量轉(zhuǎn)換裝置。
為了防止系統(tǒng)液體壓力水錘作用，在高壓力主管10上T接液體緩沖管道并設(shè)一管道閥11，連接于壓力緩沖儲氣包12，為了使氣包內(nèi)氣體能在一定壓力下保持較大的體積空間，提高緩沖效果，設(shè)置空氣壓縮機15，壓力氣管13和自動氣閥14進(jìn)行自動調(diào)整。為了使系統(tǒng)的液體壓力在工作時能得到一定范圍的調(diào)整，發(fā)電系統(tǒng)甩負(fù)荷時液體壓力能得到釋放，系統(tǒng)能安全運行，在高壓力主管10上T接液體壓力釋放管道16并安裝受控液體壓力釋放閥17，將調(diào)整控制釋放的能量液體輸入開放式液體儲存消能池18進(jìn)行消能回流，消能后的液體經(jīng)安裝于池底的液體回流管19和液體單向閥20回流至液體低壓力循環(huán)主管道9，回流單元19、20還用于向低壓主管道9補充液體。由液體高壓力主管道10與主閥門24、水輪發(fā)電機組25、低壓液體循環(huán)主管道9、各組輸入輸出液體管道7、8、各組輸入輸出液體自動閥及手動閥5、6、液體泵3，組成一個液體能量傳遞、轉(zhuǎn)換的循環(huán)網(wǎng)。傳遞能量的介質(zhì)液體，在整個系統(tǒng)投運前，從開放式液體儲存消能池18，通過添加液體管道21、液體添加泵23、閥門22，向低壓液體循環(huán)主管道9及全部循環(huán)系統(tǒng)注滿介質(zhì)液體，不留有空氣，液體泵3內(nèi)空氣，由泵的自動排氣閥4排出。系統(tǒng)所應(yīng)用的介質(zhì)液體，是極方便的自然淡水，并應(yīng)擬期消毒殺菌；在氣溫較低的地區(qū)、條件惡劣的環(huán)境下，應(yīng)選用粘滯性小、不易揮發(fā)、人工制造的不凍液或其它不凍液體作媒介質(zhì)。
將能量液體轉(zhuǎn)換成電能的設(shè)備是水輪同步發(fā)電機25，是普通常規(guī)現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品，它與其它配套現(xiàn)有電力技術(shù)設(shè)備以及信息控制系統(tǒng)裝置27，組成由后臺機管理、控制各系統(tǒng)裝置信號采集控制點的能量轉(zhuǎn)換發(fā)電及控制系統(tǒng)裝置。水輪同步發(fā)電機25將能量循環(huán)系統(tǒng)裝置中的動壓力能轉(zhuǎn)換成電能，由電力輸出電纜26并入電網(wǎng)。
實施例2如附圖2所示選擇水平軸式風(fēng)力機裝置、能量轉(zhuǎn)換傳遞裝置、發(fā)電和信息控制裝置之設(shè)備材料，在風(fēng)力機群的每個水平軸式風(fēng)力機裝置64上，安裝一臺液體壓力泵3，連接水平軸式風(fēng)力機64與液體壓力泵的主軸65，將泵3通過輸入輸出連接彎管60連接到本發(fā)明的液體連通型多功能回轉(zhuǎn)體61上，回轉(zhuǎn)體61與連通器構(gòu)造式的塔架兼液體輸送管63、塔架內(nèi)液體壓力管62相連通。把經(jīng)過選型防止液體倒流和滿足維修功能的單向自動閥及手動閥5、6安裝在輸入輸出循環(huán)液體管道7、8之中，連接7、8于液體循環(huán)、壓力主管道9、10上。在延伸的液體循環(huán)、壓力主管道9、10上，構(gòu)建、并聯(lián)全部數(shù)個上述的風(fēng)力機能量轉(zhuǎn)換裝置。
其中所述的液體多功能回轉(zhuǎn)體如圖3所示，采用一定長度、一定直徑，一端有法蘭端的金屬管作為內(nèi)壓力管體46，在內(nèi)管46的上端，加工一環(huán)凸部，與回轉(zhuǎn)體端蓋59上壓力缸套41、43、密封環(huán)44、47、軸承48、內(nèi)壓力管承重抱合環(huán)42、密封墊圈30、45、密封固定罩57、彎管29，一起裝配，作為傳遞高壓能量液體的連接通路，回轉(zhuǎn)體上端與內(nèi)壓力管體46間可以以軸相對回轉(zhuǎn)。
用一定長度、直徑、兩端有法蘭端的回轉(zhuǎn)體下端管40，將其擴張一端為承插端，該管的橫截面積至少應(yīng)是內(nèi)壓力管體46有效過水橫截面積的1.2倍。其基本要求是略大于內(nèi)管液體通過能力。
一定長度的回轉(zhuǎn)體上端管32，與下端體40同直徑，在上端管32側(cè)面套環(huán)處，嵌套幾道密封環(huán)36，設(shè)定焊接處，焊接承重力、承壓力兼軸承環(huán)形板35，將上端管32焊接端蓋59，并在上端蓋59中心切一圓孔，直徑稍大于內(nèi)壓力管體46環(huán)凸部的直徑1～2毫米。在距上端蓋59設(shè)定處的側(cè)面，切一與內(nèi)壓力管體46直徑相等的孔，用一帶法蘭端與內(nèi)壓力管體46直徑相同的設(shè)計短管58焊接之，以連接回流液體通路。將調(diào)向齒輪傳動軸承支座33、風(fēng)力機控制電纜機構(gòu)動觸點支座49，按設(shè)定位置焊接。
將回轉(zhuǎn)體上端管32插入下端體管40內(nèi)，兩管承插間應(yīng)能填上填料54并壓實，蓋上兼作下承重環(huán)的填料蓋55，安裝軸承53，并與軸承上端蓋兼回轉(zhuǎn)體的調(diào)向固定齒輪基座52、在上面焊接風(fēng)力機控制電纜靜觸頭支座50，一起用連接螺栓56固定在外回轉(zhuǎn)體下端40的法蘭端上。
將回轉(zhuǎn)體調(diào)向齒輪34傳動桿31，安裝于回轉(zhuǎn)體上端的軸承座33上，通過風(fēng)力機的對風(fēng)控制裝置對傳動桿31、齒輪34的控制，在風(fēng)向變化時，機頭便能水平地可控回轉(zhuǎn)，使風(fēng)輪迎風(fēng)工作。焊接、安裝避雷靜觸頭39，連接避雷連線37、避雷動觸頭38并安裝于半圓筒抱合機倉51內(nèi)壁上，罩上半圓筒抱合機倉51并連接避雷連線37于回轉(zhuǎn)體上端體32上，將圓管方頭機頭座28固定于回轉(zhuǎn)體上端蓋59之上，把本回轉(zhuǎn)體固定的內(nèi)壓力管體46、下端體40固定在塔架上部，而回轉(zhuǎn)部分的上端體則與機頭座相連，通過它們的軸承和對風(fēng)控制裝置，連接已安裝于機頭座的風(fēng)力機、液體泵、控制裝置，連通液體能量傳導(dǎo)系統(tǒng)，使輸出能量液體和回流液體進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞，這個回轉(zhuǎn)體就具有與液體能量轉(zhuǎn)換、傳導(dǎo)設(shè)備相連通、承壓、承重、可控回轉(zhuǎn)的多種功能。
將水平軸式風(fēng)力機裝置連接到能量液體轉(zhuǎn)換傳遞裝置、發(fā)電和信息控制裝置的全過程和工作原理，除上述部分外，其它與實施例1相同，這里不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)力機裝置、與風(fēng)力機裝置連接的能量轉(zhuǎn)換傳遞裝置以及與之相連的發(fā)電裝置和各信息采集點與信息控制后臺機相連的信息控制裝置；其特征是風(fēng)力機裝置的每個風(fēng)力機(1)上安裝有能量轉(zhuǎn)換用的液體壓力泵(3)，液體壓力泵(3)的輸入、輸出管口分別與安裝有單向閥的液體輸入管道(7)和液體輸出管道(8)密閉連通；液體輸入管道(7)和輸出管道(8)分別連接于液體低壓循環(huán)主管道(9)和液體高壓主管道(10)上；發(fā)電機組(25)連接在液體高壓主管道(10)和液體低壓循環(huán)主管道(9)之間；所述的液體高壓主管道(10)和液體低壓循環(huán)主管道(9)之間還設(shè)有液體壓力緩沖裝置和液體壓力釋放回流及液體添加裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述的液體壓力緩沖裝置包括在液體高壓主管道(10)上T接有連接壓力緩沖儲氣包(12)的液體緩沖管道及閘閥(11)，所述的壓力緩沖儲氣包(12)上還連接有壓力氣管(13)，壓力氣管(13)的末端設(shè)有氣閥(14)和空氣壓縮機(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述的液體壓力釋放回流及液體添加裝置包括在液體高壓主管道(10)上T接有液體壓力釋放管道(16)并安裝受控液體壓力釋放閥(17)，其末端連接有液體儲存消能池(18)；消能池(18)底部還連接液體回流管(19)和液體單向自動閥(20)，液體回流管(19)的另一端連接到低壓循環(huán)主管道(9)上；消能池(18)的另一側(cè)還連接有從低壓液體循環(huán)主管道(9)上引出的液體添加管道(21)、閥門(22)以及液體添加泵(23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述的風(fēng)力機裝置(1)是垂直軸式風(fēng)力機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述的風(fēng)力機裝置(1)是水平軸式風(fēng)力機(64)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述的水平軸式風(fēng)力機(64)通過輸入輸出連接彎管(60)連接到液體連通型多功能回轉(zhuǎn)體(61)上，回轉(zhuǎn)體(61)與連通器構(gòu)造式的塔架兼液體輸送管(63)、塔架內(nèi)液體壓力管(62)相連通；塔架兼液體輸送管(63)與液體輸入管道(7)聯(lián)通，塔架內(nèi)液體壓力管(62)與液體輸出管道(8)聯(lián)通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征是所述的多功能回轉(zhuǎn)體(61)包括一端有法蘭端的內(nèi)壓力管體(46)，在內(nèi)壓力體管(46)的上端加工有一環(huán)凸部，與密封裝置配合密封連接于回轉(zhuǎn)體端蓋(59)上；密封裝置的上端密封連接有彎管(29)；所述的內(nèi)壓力管體(46)的外面套有外套管，所述的外套管包括其上端與內(nèi)壓力管體(46)間可以以軸相對回轉(zhuǎn)的外上端管(32)和其下端帶有法蘭端的外下端管(40)；其中外上端管(32)焊接在上端蓋(59)上，其側(cè)面上端還焊接有帶有法蘭端的上端短管(58)；外上端管(32)的下端部分插套在外下端管(40)內(nèi)，通過填充在其間的密封材料和密封圈使兩者密封；外下端管(40)的法蘭端上固定有軸承環(huán)蓋兼齒輪座(52)，有半圓筒抱合機倉(51)固定在齒輪座(52)的外面；回轉(zhuǎn)體調(diào)向齒輪(34)配合在傳動桿(31)上并連接在回轉(zhuǎn)體端蓋(59)和傳動桿軸承座(33)上；內(nèi)壓力管體46、外下端管(40)固定在塔架上部，而上端管(32)則與機頭座(28)相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)體上還設(shè)有避雷裝置，所述的避雷裝置包括外下端管(40)側(cè)面的避雷靜觸頭(39)和避雷動觸頭(38)以及半圓筒抱合機倉(51)內(nèi)壁上固定的避雷連線(37)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于所述的密封裝置包括一密封固定罩(57)，裝配在密封固定罩內(nèi)部的壓力缸套(41、43)，壓力缸套和內(nèi)壓力管體之間的密封環(huán)(44、47)，內(nèi)壓力管承重抱合環(huán)(42)以及壓力缸套和承重抱合環(huán)(42)之間的軸承(48)，另外在上端蓋(59)和壓力缸套(43)之間以及固定罩(57)的內(nèi)外之間還設(shè)有密封墊圈(45、30)。
10.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于能量轉(zhuǎn)換傳遞循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的介質(zhì)液體是自然淡水或不凍液介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括風(fēng)力機裝置、與風(fēng)力機裝置連接的能量轉(zhuǎn)換傳遞裝置；風(fēng)力機裝置的每個風(fēng)力機上安裝有液體壓力泵，液體壓力泵的輸入、輸出管口分別與安裝有單向閥的液體輸入管道和液體輸出管道密閉連通；液體輸入、輸出管道分別連接于液體高、低壓循環(huán)主管道上；發(fā)電機組連接在液體高壓主管道和液體低壓循環(huán)主管道之間；高壓循環(huán)主管道和低壓循環(huán)主管道之間還設(shè)有液體壓力緩沖裝置和液體壓力釋放回流及液體添加裝置。
文檔編號F03D9/02GK1704581SQ20041002471
公開日2005年12月7日 申請日期2004年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月27日
發(fā)明者王躍 申請人:王躍