内的高压空气引导至叶片10尾缘处的喷气孔4，形成高速喷射气流，利用高速喷气驱动叶片10转动发电。
[0036]外置式:如图3所示，针对已经投产的风机，将导气管3通过局部焊接直接布置在叶片背风面并用卡箍9固定，同时在叶片2尾部旋转背风面侧，沿其翼缘布置数个直径约40mm的圆孔做为喷气孔4，圆孔的进气口与导气管3连接，圆孔的出气口设置在叶片背风面。
[0037]其中，如图4至5所示，塔筒2由依次连接的锥形塔节11构成，塔节11之间通过法兰12连接，在法兰12之间设置密封垫提高塔节11之间的密封性能。塔筒2内壁涂刷密封涂层13，用以提高塔筒2的密封性能，避免塔筒2内部压缩空气的外泄；塔筒2外壁设置吸热涂层8，直接吸收太阳热能加热内部空气，进一步提高压缩空气压强。
[0038]其中，吸热涂层8为深色油漆、过渡金属复合氧化物涂层或铝阳极氧化涂层。
[0039]过渡金属复合氧化物涂层为采用酞菁绿和铁铜复合氧化物(Fe3Cu05)为颜料，以丙烯酸树脂为粘合剂，以乙酸乙脂、乙酸丁脂和二甲苯混合物为溶剂，采用多次喷涂法，在钢板底材上涂层厚度不超过3 μπι。该涂层的太阳吸收比为0.94?0.96，发射率比为0.37?0.39，成本低、性能好、装饰性强。
[0040]铝阳极氧化涂层的铝及铝合金的阳极氧化可在硫酸介质中进行，但在太阳能热利用中，主要用磷酸介质。铝氧化涂层着色有多种工艺，其中电解着色工艺获得的涂层，具有牢固、稳定、耐晒优良特性，并且可进行大规模生产。铝阳极氧化涂层是一种多孔膜，孔隙率达22%，电解着色时金属易沉积在微孔中。用于电解着色的金属盐类有:镍盐、锡盐、钴盐和铜盐等。具体制作过程为:先在磷酸溶液中获得氧化膜，再在NiS04溶液中进行电解着色，其吸收比为0.92?0.96，法向发射比为0.1?0.2，具有良好的选择吸收特性，其耐蚀、耐磨和耐光照等性能也相当好。
[0041]其中，密封图层13为聚氨酯密封胶，聚氨酯密封胶为高强度、高模量、粘接类聚氨酯多用途密封胶，单组份、室温湿气固化，高固含量，耐候性好，弹性好，固化过程中及固化后不会产生任何有害物质，对基材无污染。表面可漆性强，可在其表面涂覆多种漆和涂料。聚氨醋密封胶的性能参数如下:表干时间15?60min，密度1.1?1.2g/cm，固化速度4?6mm/24h，邵氏A硬度55?65，拉伸强度彡6.0MPa，剪切强度彡5.0MPa，下垂度Omm，固体含量(％ )彡95，低温属性-45°C无断裂，工作温度-45?90°C。
[0042]自然空气的压强约为0.1MPa左右，为满足压缩空气储能的效率要求，压缩空气压强需超过5MPa，通过实际测算，可通过增加塔筒2的钢板壁厚或采用高强度钢板、加强联接法兰12的强度，即能达到满足压缩空气不低于5MPa的要求。
[0043]用电低峰一般在晚上，可利用风机剩余电能，通过空气压缩机5将空气抽入塔筒2。而且风场一般建在玮度较高的地方，昼夜温差大，在白天利用压缩空气发电时，可以充分利用太阳热能，提升压缩空气温度，进一步提高压缩空气压强。
[0044]由于整个风场的装机数量较大，大型风场的装机数量甚至超过200台，可以通过管道6将风力发电机的塔筒2全部贯通连接，形成一个压缩空气储能塔筒阵列。目前新建风场一般多安装单机1.5MW的风机，其塔筒2的高度一般在65米以上，下部直径约为4米，上部直径约为2.9米，单机塔筒2的空气容量可达600立方米，若将整个风场所有风机的塔筒2通过管道6联接起来，若以100台计算，则可达60000立方米，储气量巨大。压缩空气储能叶片尾缘喷气一体化风力发电机实现了风能的存储和再回收利用，能够有效缓解风力发电场的弃风现象，实现了风能的高效利用。
[0045]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
【主权项】
1.一种压缩空气储能叶片尾缘喷气一体化风力发电机，所述风力发电机包括风轮(I)和塔筒(2)，所述风轮(I)由径向设置的叶片(10)构成；其特征在于:所述塔筒(2)密闭中空，且其上下两端分别设置通气孔；所述叶片(10)尾部旋转背风面侧沿其翼缘设置喷气孔(4)，所述喷气孔(4)与塔筒(2)上端的通气孔之间设置导气管(3)。2.如权利要求1所述的压缩空气储能叶片尾缘喷气一体化风力发电机，其特征在于，所述风力发电机底部设置空气压缩机(5)，所述空气压缩机(5)与塔筒(2)下端的通气孔之间设置管道￠)，所述管道￠)中设置开关控制阀。3.如权利要求1所述的压缩空气储能叶片尾缘喷气一体化风力发电机，其特征在于，所述塔筒(2)底部设有用于控制塔筒(2)内部空气压力的自动安全阀(7)。4.如权利要求1所述的压缩空气储能叶片尾缘喷气一体化风力发电机，其特征在于，所述喷气孔(4)为在所述叶片(10)尾部旋转背风面侧沿其翼缘开凿的窄缝，所述窄缝的出气口设置在所述叶片(10)的旋转背风面侧。5.如权利要求4所述的压缩空气储能叶片尾缘喷气一体化风力发电机，其特征在于，所述窄缝的进气口与设置在叶片(10)内部的导气管(3)连接。6.如权利要求1所述的压缩空气储能叶片尾缘喷气一体化风力发电机，其特征在于，所述喷气孔(4)为在所述叶片(10)尾部旋转背风面侧沿其翼缘设置的圆孔；所述圆孔的数量大于1，且其出气口设置在所述叶片(10)的旋转背风面侧。7.如权利要求6所述的压缩空气储能叶片尾缘喷气一体化风力发电机，其特征在于，所述导气管(3)焊接在叶片(10)的背风面，并且通过卡箍(9)固定；所述导气管(3)与圆孔的进气口连接。8.如权利要求1所述的压缩空气储能叶片尾缘喷气一体化风力发电机，其特征在于，所述塔筒(2)由依次设置的锥形塔节(11)构成，所述塔节(11)两端分别设置法兰(12)，所述法兰(12)通过螺栓连接，所述法兰(12)之间设置密封垫。9.如权利要求1所述的压缩空气储能叶片尾缘喷气一体化风力发电机，其特征在于，所述塔筒(2)的内壁设置密封涂层(13)。10.如权利要求1所述的压缩空气储能叶片尾缘喷气一体化风力发电机，其特征在于，所述塔筒(2)的外壁设置吸热涂层(8)。
【专利摘要】本发明提供一种压缩空气储能叶片尾缘喷气一体化风力发电机，该风力发电机包括风轮和塔筒，风轮由径向设置的叶片构成；其改进之处在于，塔筒密闭中空，且其上下两端分别设置通气孔；叶片尾部旋转背风面侧沿其翼缘设置喷气孔，喷气孔与塔筒上端的通气孔之间设置导气管。和现有技术比，本发明提供的压缩空气储能叶片尾缘喷气一体化风力发电机，直接实现了风能的存储和再回收利用，能够有效缓解风力发电场的弃风现象，实现了风能的高效利用。
【IPC分类】F03B11/00, F03B9/00
【公开号】CN104976018
【申请号】CN201510378795
【发明人】李清华, 刘亚多, 苏志钢, 王飞, 汪长智, 安平, 张子富
【申请人】中国电力科学研究院, 国家电网公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月30日