CN201714586U - 海上风力发电*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种海上风力发电***，包括叶轮、轮毂导流罩、塔筒和机舱，所述机舱包括：相互隔绝的前主舱和后冷却舱，所述后冷却舱内安装有散热器；所述叶轮安装在所述轮毂导流罩内，在所述叶轮与所述轮毂导流罩之间设置有使得轮毂导流罩内部空气可单向流出的第一密封件，所述叶轮轮毂导流罩安装在所述机舱上，并在中间设置有使机舱内部空气可单向流出的第二密封件；所述机舱安装在所述塔筒上，在所述塔筒与所述机舱之间设置有使得机舱内部空气可单向流出的第三密封件；所述塔筒上设置有进气口，该进气口处安装有用于过滤盐雾的盐雾过滤器。
Description
技术领域
本实用新型涉及风力发电设备，具体地说，为海上风力发电***。
背景技术
陆上风力发电***，如图1所示，包括：轮毂导流罩1、叶轮2、机舱3和塔筒4，其中，在机舱3中主要包括齿轮箱、发电机的表面散热器和变频器的发热，机舱底部有意地设计有一圈环形透气窗。冷空气从塔筒外周进入机舱，带走热量，再通过安装在前后隔断处的轴流风机通向后部冷却舱，另外有部分空气从机舱与轮毂导流罩连接处的缝隙处流出，从而达到维持机舱内部环境温度在正常的范围内；并且，陆上风电机组的变压器是独立安装在塔筒外部，其运行所产生的热量对整个机组无影响。
但作为海上风力发电机组，因海上大气环境与内陆有极大的不同，海上大气中盐雾以及湿度较大，对金属部件的腐蚀较内陆严重得多，尤其是对机组中的各种电气元件的损坏更为严重，从而影响风机的正常运行；而海上特殊的自然环境使风电机组的维护较内陆困难得多，由此对海上风电机组运行可靠性提出了更高的要求。
此外，机组内部的各发热部件又必须与外部大气环境进行热交换，以维持机组在正常温度下运行；同时机舱与塔筒、轮毂与机舱均存在相对运动，整个机组不可能与外界完全隔离，由此给部件的防腐带来了困难。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供海上风力发电***，以有效地防止内部***的腐蚀。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种海上风力发电***，包括叶轮、轮毂导流罩、塔筒和机舱，
所述机舱包括：相互隔绝的前主舱和后冷却舱，所述后冷却舱内安装有散热器；
所述叶轮安装在所述轮毂导流罩内，在所述叶轮与所述轮毂导流罩之间设置有使得轮毂导流罩内部空气可单向流出的第一密封件，所述叶轮安装在所述机舱上，并在轮毂导流罩与机舱之间设置有使机舱内部空气可单向流出的第二密封件；
所述机舱安装在所述塔筒上，在所述塔筒与所述机舱之间设置有使得机舱内部空气可单向流出的第三密封件；
所述塔筒上设置有进气口，该进气口处安装有用于过滤盐雾的盐雾过滤器。
优选地，在上述海上风力发电***中，所述第一密封件、第二密封件和所述第三密封件为防尘密封刷。
优选地，在上述海上风力发电***中，所述机舱与所述塔筒内部安装有机组冷却***。
优选地，在上述海上风力发电***中，所述冷却***包括水冷变频器和水冷变压器，所述水冷变压器安装在所述塔筒底部；所述水冷变频器安装在所述前主舱。
优选地，在上述海上风力发电***中，所述后冷却舱为敞开式冷却舱。
优选地，在上述海上风力发电***中，所述散热器为风冷散热器。
优选地，在上述海上风力发电***中，进一步包括差压传感器，用于检测机组内外气压差的变化并得到检测数据。
优选地，在上述海上风力发电***中，进一步包括控制***，根据所述检测数据控制所述盐雾过滤器的启停以维持所述风力发电***内部维持在微正压状态。
从上述技术方案可以看出，本实用新型中将海上风力发电***中的叶轮与机舱采用密封件后空气只能从机舱内部流出，在入口处安装盐雾过滤器可以过滤掉空气中的盐分，因此进入机舱内的空气中含盐量就会降低，机舱内部的电器元件无需做特殊处理就可以直接使用。因此这种结构的海上风力发电***有效的防止内部元器件的腐蚀发生。
另外，机舱分为前主舱和后冷却舱，后冷却舱采用敞开式设计，可以很好的散热。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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为现有技术中风力发电***的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的海上风力发电***的结构示意图；
图3为图2中I部分的放大图；
图4为图2中II部分的放大图；
图5为图2中III部分的放大图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供海上风力发电***，以有效地防止内部***的腐蚀。
一种海上风力发电***，如图2所示：包括轮毂导流罩1、叶轮2、机舱3和塔筒4，
所述机舱3包括：相互隔绝的前主舱和后冷却舱，前主舱主要安装齿轮箱31和发电机32，后冷却舱主要是安装散热器33；
所述叶轮2安装在所述轮毂导流罩1内，在所述叶轮2与所述轮毂导流罩3之间设置有使得轮毂导流罩内部的空气可单向流出的第一密封件，所述叶轮2安装在所述机舱3上，并在轮毂导流罩1与机舱3之间设置有使机舱内部空气可单向流出的第二密封件；
所述机舱3安装在所述塔筒4上，在所述塔筒4与所述机舱3之间设置有使得机舱内部空气可单向流出的第三密封件；在塔筒内部安装有高压开关柜43、低压开关柜(图中未标注)和控制柜44；水冷变压器42安装在塔筒的最底部。
所述塔筒4上设置有进气口，该进气口处安装有用于过滤盐雾的盐雾过滤器41。
其中，第一密封件11，如图3所示，安装在轮毂导流罩1和叶轮2之间，为防止雨水进入，在上边设置有叶片防雨罩12，叶片防雨罩12倾斜设置，可以使雨水顺着叶片防雨罩向下流，而不会通过第一密封件安装缝隙进入内部。
第二密封件13，如图4所示，第二密封件13设置在轮毂导流罩1和机舱3之间。
第三密封件14，如图5所示，第三密封件设置在塔筒4与机舱之间。
上述密封件均采用防尘密封刷，当然并不排除其他密封形式。通过采用上述结构，在发电***内部空气压力大于外部空气压力时，可以有效地防止外部空气的进入，因为外部带有盐分的空气不能进入内部，所以可以有效地防止内部元器件发生腐蚀，无需对内部的元器件进行特殊的防腐处理就可以达到防腐的目的。空气作为风冷的介质，可以通过设置在塔筒底部的进口直接进入，在进口处安装有盐雾过滤器可以过滤掉空气中的盐分，然后经过盐雾过滤器处理后的空气就可以直接进入***内部，与内部的元器件发生热交换。
为了有效地散热保证机组的正常工作，发电***内部安装有机组冷却***，在本实用新型中的机组冷却***为水冷***，采用水冷却***，水的比热容比较大，所以能够吸收更多的热量；另外水冷***使用成本比较低。后冷却舱采用敞开式设计，因此可以更好的进行热交换，在本实用新型实施例中优选的散热器33为风冷散热器，通过风冷散热器上的风扇可以实现强制对流降低水冷介质温度。
机组冷却***包括水冷变频器34和水冷变压器42，所述水冷变频器34安装在所述前主舱靠近发电机；所述水冷变压器42安装在所述塔筒底部靠近盐雾过滤器41。水冷变压器42的外置散热器45设置在塔筒4的进口下边。有效地进行散热。
本发电***中还包括差压传感器，用于检测机组内外气压差的变化并得到检测数据，该压差传感器设置在进口处。操作人员可以根据传感器检测到的数据控制盐雾过滤器41的开启状态，可以手动作业，也可以自动控制，对于自动控制，增设控制***，该控制***安装在控制柜44中，当差压传感器检测到内部压力远远超过外部压力时就会关闭盐雾过滤器41停止吸入空气，由于内部空气压力大于外部空气压力，所以内部空气就会沿着密封件流出并带走部分热量。当差压传感器检测到内部空气与外部空气的压差低于设定值时，开启盐雾过滤器41吸入空气，通过控制***的控制作业，使得内部处于微正压状态。
由于，采用了一种半密封结构机舱的形式，同时在塔筒4入口门处采用船舱门防水密封结构的形式，使机舱和塔筒内部部件最大限度地与外部盐雾环境的隔绝；但因存在半密封部位，为阻止外部盐雾空气由此扩散进入***内部，需在机组内部维持一个相对于外部大气压的微正压，即不断为机组内部通入除去盐分和降低湿度的新空气，以补充在正压作用下从半密封缝隙处外溢的空气，并维持机组内部始终保持一个相对于外部腐蚀环境的净化环境。
在此基础上，将***内部主要的发热部件由原来的空冷型改为液空冷却型，即将安装于机舱内的变频器和安装于塔筒内的变压器改为水冷型，结合发电机和主齿轮箱的液空冷却***，使机组内所有主要发热部件无需直接接触外部冷空气，即可排出运转所产生的热量，从而消除因机组密封所带来的散热问题。
进入机舱3内的空气要先经过塔筒4底部的盐雾过滤装置41。该装置位于塔筒下部的水冷变压器42平台上，外部空气通过管道进入盐雾过滤器41，被过盐雾过滤器41分离盐分和水分后进入塔筒底部平台，对塔底水冷变压器43周围进行冷却。因塔筒4为密封结构，当内部气体形成一定压力后，气体向上膨胀，经过高压开关柜43平台、低压开关柜和控制柜44平台，并对各柜体进行冷却。同时气体在上升过程中通过塔筒壁与外界环境进行热交换进一步冷却，进入机舱3后，对主机舱内大型部件的周围环境进行冷却，并在正压的作用下由机组各半密封处渗出，在出口处形成一个内高外低的压差，从而使机组内部维持略高于外部气压的正压，达到防止盐雾腐蚀的目的。
机组内外压差值由差压传感器检测，数据传输到控制***中，控制***根据程序设定值指挥盐雾过滤装置的启停，使机组内部压力始终保持在设定范围内，从而达到风力发电机组整机微正压防腐的目的。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种海上风力发电***，包括叶轮(2)、轮毂导流罩(1)、塔筒(4)和机舱(3)，其特征在于，
所述机舱(3)包括：相互隔绝的前主舱和后冷却舱，所述后冷却舱内安装有散热器(33)；
所述叶轮(2)安装在所述轮毂导流罩(1)上，在所述叶轮与所述轮毂导流罩(2)之间设置有使得轮毂导流罩(2)内部空气可单向流出的第一密封件(11)，所述叶轮(2)安装在所述机舱(3)上，并在所述轮毂导流罩(1)与所述机舱(3)之间设置有使机舱内部空气可单向流出的第二密封件(13)；
所述机舱(3)安装在所述塔筒(4)上，在所述塔筒(4)与所述机舱(3)之间设置有使得机舱(3)内部空气可单向流出的第三密封件(14)；
所述塔筒(4)上设置有进气口，该进气口处安装有用于过滤盐雾的盐雾过滤器(41)。
2.根据权利要求1所述的海上风力发电***，其特征在于，所述第一密封件(11)、第二密封件(13)和所述第三密封(14)件为防尘密封刷。
3.根据权利要求2所述的海上风力发电***，其特征在于，所述机舱(3)与所述塔筒(4)内部安装有机组冷却***。
4.根据权利要求3所述的海上风力发电***，其特征在于，所述冷却***包括水冷变频器(34)和水冷变压器(42)，所述水冷变频器(34)安装在所述前主舱所述水冷变压器(42)安装在所述塔筒(4)底部。
5.根据权利要求4所述的海上风力发电***，其特征在于，所述后冷却舱为敞开式冷却舱。
6.根据权利要求5所述的海上风力发电***，其特征在于，所述散热器(33)为风冷散热器。
7.根据权利要求6所述的海上风力发电***，其特征在于，进一步包括差压传感器，用于检测机组内外气压差的变化并得到检测数据。
8.根据权利要求6所述的海上风力发电***，其特征在于，进一步包括控制***，根据所述检测数据控制所述盐雾过滤器的启停以维持所述风力发电***内部维持在微正压状态。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: XINJIANG HAIZHUANG WINDPOWER EQUIPMENT CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: CSIC (CHONGQING) HAIZHUANG WINDPOWER EQUIPMENT CO., LTD. Effective date: 20131009 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 401122 YUBEI, CHONGQING TO: 839000 HAMI, XINJIANG UYGUR AUTONOMOUS REGION |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20131009 Address after: 839000 Guangdong Industrial Park, Hami, Hami, the Xinjiang Uygur Autonomous Region Patentee after: Xinjiang sea mounted wind power equipment Co., Ltd. Address before: North District 401122 Chongqing City No. 30 garden Jinyu Road Patentee before: CSIC (Chongqing) Haizhuang Windpower Equipment Co., Ltd. |
|
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CSIC (CHONGQING) HAIZHUANG WINDPOWER EQUIPMENT CO. Free format text: FORMER OWNER: XINJIANG HAIZHUANG WINDPOWER EQUIPMENT CO., LTD. Effective date: 20150115 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 839000 HAMI, XINJIANG UYGUR AUTONOMOUS REGION TO: 401122 YUBEI, CHONGQING |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150115 Address after: North District 401122 Chongqing City No. 30 garden Jinyu Road Patentee after: CSIC (Chongqing) Haizhuang Windpower Equipment Co., Ltd. Address before: 839000 Guangdong Industrial Park, Hami, Hami, the Xinjiang Uygur Autonomous Region Patentee before: Xinjiang sea mounted wind power equipment Co., Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: North District 401122 Chongqing City No. 30 garden Jinyu Road Patentee after: China Shipbuilding Heavy Industry offshore wind power Limited by Share Ltd Address before: North District 401122 Chongqing City No. 30 garden Jinyu Road Patentee before: CSIC (Chongqing) Haizhuang Windpower Equipment Co., Ltd. |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20110119 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |