CN104005904B - 岸基聚能式波浪能发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于可再生能源领域，涉及一种能够聚集波浪能并把波浪转换成管道内的海流，利用海流驱动涡轮发电的新型波浪能发电装置。透平直接置于水道内，利用海水的动能驱动叶片旋转。透平叶片可以自动改变桨距角，适应管道内海流方向的改变，这样改善了透平的启动性能、而且旋转方向不变。本发明施工简单，发电机与海水不接触，可靠性高；收缩水道用于汇聚波浪能并转化成垂直水道内的往复海流能；通过无源自变距透平直接驱动发电机；有效提高了可靠性和转换效率；由于发电机置于岸上，不接触海水，方便维修，降低了运行成本。

Description

岸基聚能式波浪能发电装置
技术领域
本发明属于可再生能源领域，涉及一种能够聚集波浪能并把波浪转换成管道内的海流，利用海流驱动涡轮发电的新型波浪能发电装置。
背景技术
能源是人类赖以生存和发展的必备条件，化石能源的可开采量正在逐渐减少，人类只能寻找替代能源。其中波浪能的储量巨大，具有可观的开发前景，但是波浪能的开发仍然处于研究阶段，不能满足商业化的要求。虽然近几年有波浪能的科技示范项目实施，但技术并不成熟，不能大范围推广。振荡水柱波能转换技术是一种重要的波浪能开发方式，它把波浪的往复运动转化为空气的往复运动，通过压缩的空气流推动叶轮转动。这种技术大都采用空气威尔斯透平作为波能转换器，这种透平是一种气动透平，能量需经过二次转换才能被透平利用，转换效率低。本发明旨在提出一种全新的波浪能发电方式。
发明内容
本发明的目的是开发一种能够聚集波浪能并把波浪转换成管道内的海流，利用海流驱动涡轮发电的新型波浪能发电装置。
本发明的技术方案：
发电机安装在岸上，不接触海水，避免了海水的腐蚀。透平直接置于水道内，利用海水的动能驱动叶片旋转。透平叶片可以自动改变桨距角，适应管道内海流方向的改变，这样改善了透平的启动性能、而且旋转方向不变。
岸边收缩水道呈喇叭口型，开口处是椭圆形而透平处是圆形，两者有很大的面积比，透平处的水流速度是开口处数倍。波浪从开口处涌入水道内，通过收缩水道后转换成垂直水道内的往复海流。为了防止极端气候下大石块被冲入水道，水道开口处到海底保持一段距离而且是垂直断面。收缩水道的底部是向下倾斜的，这样减少了泥沙附着在水道内的机会。
透平置于垂直水道内水位差的中间位置，与发电机转子通过主轴连接。垂直水道顶端是圆角，这样可以保证换气道顺畅，降低换气噪声。换气道可以保证垂直水道跟外部大气相连，避免波浪涌入垂直水道时由于空气压缩影响垂直水道的最高水位。发电机固定在岸边，在需要维修时利用龙门吊将其与透平一起吊起。维修在岸边进行，不接触海水，这样降低了维修的成本和难度。
发明效果
本发明施工简单，发电机与海水不接触，可靠性高；收缩水道用于汇聚波浪能并转化成垂直水道内的往复海流能；通过无源自变距透平直接驱动发电机；有效提高了可靠性和转换效率；由于发电机置于岸上，不接触海水，方便维修，降低了运行成本。
附图说明
附图1是本发明的侧视示意图。
附图2是本发明的正视示意图。
其中：A：断直面，B:收缩水道底部，1：龙门吊，2：发电机，3：侧臂，4：主轴，5：轴承，6：透平，7：叶片，8：收缩水道，9：垂直水道，10：换气道，11：水面最高位置，12：大口（收缩水道进口）。
具体实施方式
岸上发电机2通过侧臂3与龙门吊1连接。电机2固定在岸边，需要维修时，电机2可以通过龙门吊1提起，把透平6提出水面。电机2与透平6通过主轴4连接，主轴由水道内的侧臂和轴承5限位。波浪通过喇叭口型的大口12涌入收缩水道8，垂直水道9内水面最高位置在11。大口12是椭圆形的，小口是圆形的。大口12外侧下面是断直面A，可以防止大石块被冲入收缩水道8。收缩水道8的底部B是向下倾斜的，这样进入收缩水道8的泥沙可以缓慢回流，防止泥沙附着在收缩水道8内。水流进入垂直水道9以后，叶片7自动调整桨距角，开始旋转。启动后透平进行高速旋转，有很高的能量转换效率。水道内水面下降时，叶片7反向调整角度，旋转方向和水流进入水道时一致。水道不密封，通过换气道10与外界进行换气。

Claims (1)

1.岸基聚能式波浪能发电装置，其特征是：发电机（2）通过侧臂（3）与龙门吊（1）连接，电机（2）固定在岸边，电机（2）与透平（6）通过主轴（4）连接，主轴由水道内的侧臂和轴承（5）限位，波浪通过喇叭口型的大口（12）涌入收缩水道（8），垂直水道（9）内最高水面在水面最高位置（11）处，大口（12）是椭圆形的，小口是圆形的，大口（12）外侧下面是断直面A，收缩水道（8）的底部B是向下倾斜的，水流进入垂直水道（9）以后，叶片（7）自动调整桨距角，开始旋转，启动后透平进行高速旋转，水道内水面下降时，叶片（7）能反向调整角度，旋转方向和水流进入水道时一致，水道不密封，通过换气道（10）与外界相通。
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