专利名称：漂浮式海浪发电站的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可再生能源领域漂浮式海浪发电站，具体地说是一种利用海浪波 力能及重力发电的新技术。
背景技术：
我国是世界人口最多的国家，加之近十几年来我国国民经济的飞速发展，使国内 电力供应不堪重负。近年来有几个大城市因供电不足出现了拉闸限电的情景。如果想缓解 电力紧缺，势必要增加火力发电站的建设，这将面临两大难题一、破坏环保，造成陆地与大 气层的污染，加大了温室气体的过量排放。二、对煤炭的大量需求导致对煤炭的多度开采， 使这一有限资源加快了枯竭期。因此，目前电力的紧缺已给我国高速发展的国民经济带来 了重大影响，使我国高速发展的国民经济遇到了难以突破的瓶颈。解决能源问题已提高到 我国国民经济能否继续保持高速、健康发展的战略高度来认识。当前我国利用海浪发电的技术在世界上还处于相对落后的状态，而我国管辖的海 域354万平方公里却白白闲置，大量可再生能源未能开发利用。而能源紧缺、大气污染又制 约了我国国民经济的发展。为了促进可再生能源的开发利用，增加能源供应，改善能源结 构，保障能源安全，保护环境，实现我国经济社会的可持续发展。因此，开发替代能适应我国 国情、具有我国知识产权的漂浮式海浪发电技术势在必行。
发明内容
本发明的技术任务是针对现有海浪波力能发电技术的不足，提供的一种设计新 颖、结构独特、适应性能广、装机造价低、投入回收快的漂浮式海浪发电技术。该技术是在 海洋中安装系泊装置，系泊装置中的桩锚、缆绳将漂浮的硬舱、软舱、导向柱固定在海洋中 适当的位置，水密发电室套装在导向柱上由海浪推动作上下运动。发电室内的配重滑块随 海浪上下运动带动重载液压缸作功，使高压油经高压油管推动液压马达旋转带动发电机发
^^ o本发明解决其有关问题所采用的技术方案是本发明的技术任务是针对现有海浪发电技术的不足，经科技创新，研发出一种全 新型的漂浮式海浪发电技术。本发明主要考虑如何解决我国广袤的海洋中蕴藏着大量的波力能，由于海浪随 机性强，难于驾御，白白流失的现状。根据海浪发电在我国乃至世界上的技术不足，研制出 离岸、漂浮、体积小、装机量大、造价低、可产业化发展的海浪发电技术。本发明解决其上述问题所采用的技术方案是一、在海洋中安装系泊装置，两组桩锚分别将漂浮的硬舱及导向柱垂直系泊在海 洋中适当的位置。二、由硬舱填料口将铁矿石填入硬舱内压载，连接板将硬舱及软舱连为一体。三、圆形软舱是水密的，软舱是硬舱及导向柱的载体，软舱周边水平设有垂荡板，使导向柱受力后不会向四周过度倾斜，软舱亦不会上下垂荡。四、连接板将软舱及导向柱连为一体，由于下层硬舱内有铁矿石压载、中层水密软 舱具有浮力功能，方可使上层导向柱垂直竖立在海洋中。五、将圆形水密发电室上的多个滚轮套装在导向柱相对应的导向槽上，海浪推动 发电室沿导向柱作上下运动，浮子组与发电室连为一体，浮子组是发电室的载体。六、圆形水密发电室地板上环行安装多组重载液压缸、弹簧坐、塔形弹簧，重载液 压缸推拉杆、塔形弹簧与压盘连接，压盘上部安装圆形配重滑块、圆形配重滑块上的滚轮套 装在发电室圆形内壁铅直的导向槽上。七、海浪起伏促使发电室内的圆形配重滑块上下运动，带动多个重载液压缸做工， 产生的高压油经高压油管汇集到高压油箱再经高压油管推动液压马达旋转，带动发电机发 电，卸载后的液压油由液压马达经回油管至散热油箱散热后供重载液压缸循环使用。发电 机发出的电能经电揽输往海岸变电站，再将电力输出。八、圆形水密发电室吃水线以上等距离设有多个采光窗、防水通风口，发电室顶部 设有维修人员入口。导向柱顶端设有限位装置可防百年一遇的狂浪。本发明的漂浮式海浪发电站，其工作原理如下系泊装置中的两套桩锚、缆绳组将硬舱、软舱、导向柱漂浮、固定在海洋中适当的 位置，硬舱起压载功能，软舱起漂浮功能，导向柱对发电室起定位、导向作用。水密发电室套 装在导向柱上由海浪推动作上下运动。海浪推动发电室沿导向柱竖直上升，同时波浪力经发电室底部、弹簧座、弹簧给配 重滑块一个作用力，于是配重滑块对弹簧产生反作用力，压迫弹簧，使液压推拉杆下行带动 活塞压缩，当配重滑块的反作用力对弹簧释放完毕后，弹簧又给配重滑块一个竖直向上的 弹力，弹簧复位带动液压推拉杆拉动活塞上行，使液压系统完成一次做工。当海浪推动发电 室沿导向柱竖直上升到一定高度停止，发电室、配重滑块随海浪开始下行，并产生加速度。 发电室底部到达浪谷后加速度重力与海水的浮力形成一个合力，阻止发电室继续下行，此 时发电室内的配重滑块所形成的加速度重力随即压迫弹簧，使液压推拉杆下行带动活塞压 缩，当配重滑块的加速度作用力对弹簧释放完毕后，弹簧又给配重滑块一个竖直向上的弹 力，弹簧复位带动液压推拉杆拉动活塞上行，使液压系统完成又一次做工。如此海浪推动发 电室、配重滑块带动液压缸做工，产生的高压油推动液压马达旋转带动发电机发电。本发明的漂浮式海浪发电站与现有技术相比，所产生的有益效果是我国是一个海洋大国，拥有漫长的海岸线、众多的岛屿和辽阔的管辖海域，我国海 岸线总长达32000公里，其中陆地海岸线18000公里，岛屿海岸线14000公里，我国管辖的 海域约354万平方公里，相当于我国陆地面积的1/3。我国海洋波浪能可开发利用潜力约为 1. 3 亿 kwo为缓解国内能源供需矛盾，改善能源结构，我国在“九五”期间将利用海浪发电技 术研究列为国家科技攻关项目。国家科委于1991年制定了海浪发电开发研究计划决定从 1991年至2020年在山东、广东、海南各建一座lOOOkw级的海浪发电站，可惜至今无大的进 展。究其原因，关键问题就在于我国乃至世界上的海浪发电专家将精力都专注于海浪波力 能一气能一机械能一电能的转换研发，既多谐震荡水柱式发电技术。此项技术在国内外实 验了几十年，至今仍处于研发阶段。我国2000年由中科院广州能源研究所用此项技术在广
4东汕尾建成一座lOOkw海浪发电站，但规模小、建设周期长、造价高、年平均发电效率低。终 因以上形式的海浪发电站大都建在海岸上、工程复杂而无法向产业化发展。该专利技术是世界首创将浮力、重力与波浪力有机的巧妙利用的全新技术，其有 益效果是1、技术含量高；将浮力、重力与波浪力有机的巧妙利用，攻克了海浪随机性强，难 以开发利用这一世界难题，填补了我国一项空白。2、适应性广；该海浪发电站为全漂浮式，可适应各种海况海域，是离岸的真正意义 上的海浪发电站(国内外海浪发电站大都建在海岸上)。3、耐久性强；设计新颖、结构合理、安全牢固设有特殊的防护装置，可防百年一遇 的狂浪，使用寿命为15年以上。4、体积小、装机容量大；每座海浪发电站海浪俘获宽度直径为8m，单座海浪发电 站安装50kw发电机6台，总装机容量为300kw。5、可产业化发展；模块化设计，工厂制造、海上安装、方便快捷、建设周期短、投入 装机成本约0.6万元/kw。
附图1为本发明的漂浮式海浪发电站主视示意图；附图2为本发明的海浪发电站发电室刨面图示意图；附图3为本发明的海浪发电站发电室俯视示意图；本发明的示意图；图中；1-硬舱桩锚组、2-导向柱桩锚组、3-硬舱、4-水密软舱、5-导向柱、6-填料 口、7-软硬舱连接板、8-垂荡板、9-连接板、10-水密发电室、11-浮子组、12-重载液压缸、 13-弹簧坐、14-塔形弹簧、15-压盘、16-圆形配重滑块、17-发电室圆形内壁、18-高压集 油管、19-高压油箱、20-高压油管、21-液压马达、22-发电机、23-回油管、24-散热油箱、 25-电揽、26-采光窗、27-防水通风口、28-人员入口、29-限位装置。
具体实施例方式下面结合图(1)_(3)对本发明的海浪发电站作以下详细地说明。如图(1)中所示；硬舱桩锚组1导向柱桩锚组2将漂浮的硬舱3水密软舱4及导 向柱5垂直由缆绳系泊在海洋中适当的位置。如图(1)中所示；由填料口 6将铁矿石填入硬舱3内压载，软硬舱连接板7将硬舱 3及软舱4连为一体。如图(1)中所示；圆形水密软舱4周边设有水平垂荡板8使导向柱受力后不会向 四周过度倾斜，软舱亦不会上下垂荡。如图(1)中所示；连接板9将软舱4及导向柱5连为一体，由于下层硬舱3内有铁 矿石压载、中层水密软舱4的浮力功能，方可使上层导向柱5垂直竖立在海洋中。如图(1)中所示；将圆形水密发电室10上的多个滚轮套装在导向柱5相对应的导 向槽上，海浪推动发电室10沿导向柱5作上下运动，浮子组11与发电室10连为一体，浮子 组11是发电室10的载体。
如图(2)中所示；圆形水密发电室地板上环行安装多个重载液压缸12、弹簧坐13、 塔形弹簧14，重载液压缸推拉杆、塔形弹簧13与压盘15连接，压盘15上部安装圆形配重滑 块16、圆形配重滑块16上的滚轮套装在发电室圆形内壁17铅直的导向槽上。如图(2)_(3)中所示；海浪起伏促使发电室内的圆形配重滑块16上下运动，带动 多个重载液压缸12做工，产生的高压油经高压集油管18汇集到高压油箱19再经高压油管 20推动液压马达21旋转，带动发电机22发电，卸载后的液压油由液压马达21经回油管23 至散热油箱24散热后供重载液压缸21循环使用。如图(1)中所示；发电机发出的电能经电揽25输往海岸变电站。圆形水密发电 室10吃水线以上等距离设有多个采光窗26、防水通风口 27，发电室顶部设有维修人员入口 28。导向柱顶端设有限位装置29可防百年一遇的狂浪。
权利要求
漂浮式海浪发电站，其特征在于；硬舱桩锚组(1)、导向柱桩锚组(2)将漂浮的硬舱(3)水密软舱(4)及导向柱(5)垂直系泊在海洋中适当的位置。
2.漂浮式海浪发电站，其特征在于；由填料口(6)将铁矿石填入硬舱内压载，软硬舱连 接板(7)将硬舱及软舱连为一体。
3.漂浮式海浪发电站，其特征在于；圆形水密软舱周边水平设有垂荡板(8)使导向柱 受力后不会向四周过度倾斜，软舱亦不会上下垂荡。
4.漂浮式海浪发电站，其特征在于；连接板(9)将软舱及导向柱连为一体，由于下层硬 舱铁矿石压载、中层水密软舱浮力功能，方可使上层导向柱垂直竖立在海洋中。
5.漂浮式海浪发电站，其特征在于；将圆形水密发电室(10)上的多个滚轮套装在导向 柱相对应的导向槽上，海浪推动发电室沿导向柱作上下运动，浮子组(11)与发电室连为一 体，浮子组是发电室的载体。
6.漂浮式海浪发电站，其特征在于；圆形水密发电室地板上环行安装多组重载液压缸 (12)、弹簧坐(13)、塔形弹簧(14)，重载液压缸推拉杆、塔形弹簧与压盘(15)连接，压盘上 部安装圆形配重滑块(16)、圆形配重滑块上的滚轮套装在发电室圆形内壁(17)铅直的导 向槽上。
7.漂浮式海浪发电站，其特征在于；海浪起伏促使发电室内的圆形配重滑块上下运 动，带动多个重载液压缸做工，产生的高压油经高压集油管(18)汇集到高压油箱(19)再经 高压油管(20)推动液压马达(21)旋转，带动发电机(22)发电，卸载后的液压油由液压马 达经回油管(23)至散热油箱(24)散热后供重载液压缸循环使用。发电机发出的电能经电 揽(25)输往海岸变电站。
8.漂浮式海浪发电站，其特征在于；圆形水密发电室吃水线以上等距离设有多个采光 窗(26)、防水通风口(27)，发电室顶部设有维修人员入口(28)。
9.漂浮式海浪发电站，其特征在于；导向柱顶端设有限位装置(29)可防百年一遇的狂浪。
全文摘要
本发明提供一种漂浮式海浪发电设施，属于可再生能源领域，其结构不同于世界上现有的海浪发电技术，是一种由硬舱、软舱、导向柱、系泊装置、发电室等组成利用波浪力、重力发电的全新技术。系泊装置中的桩锚、缆绳将硬舱、软舱、导向柱竖直固定在海洋中适当的位置，水密发电室套装在导向柱上由海浪推动作上下运动。发电室内的配重滑块随海浪上下运动带动重载液压缸作功，使高压油经高压油管推动液压马达旋转带动发电机发电。此项发明技术在当前我国广袤海域未被开发，火电污染严重，能源紧缺的情况下具有很高地推广使用价值。
文档编号F03B13/22GK101852166SQ20091001409
公开日2010年10月6日 申请日期2009年2月11日 优先权日2009年2月11日
发明者路广耀 申请人:路广耀