本公开涉及海上漂浮式风电平台,具体地,涉及一种海上漂浮式风电平台。
背景技术:
1、漂浮式风机平台主要是通过平台自身的浮力和稳定性抵消风机传递的推力和环境惯性力,通常分为四种主要类型:单立柱式(spar)、驳船式(barge)、半潜式平台(semi)、张力腿平台(tlp)。
2、张力腿式(tension leg platform,tlp)风电平台其在中等水深(约60m-150m)下具有很好推广价值。与其他浮式概念相比,张力腿平台既不需要像单立柱平台所需的深吃水条件,也不需要像半潜式平台所需的用海面积巨大的分布式系泊系统,它采用的垂向张紧系泊系统用海面积小;张力腿平台本身的垂荡/横摇/纵摇运动很小,可为风机提供更为安全可靠运行保证,并有效提高发电量;在平台及系泊方面,垂直系泊大大减少了系泊缆用量,结构简单用钢量远低于半潜式平台,且易于加工建造。因此tlp式平台相比半潜平台具有显著降低成本的潜力,有广阔的应用前景。
3、相关技术中,海上漂浮式风电平台的制造需要船厂、船坞等超大型专业加工厂房,工业化生产较为困难,且组装过程中各分段之间通常采用焊接工艺,对各分段加工精度要求很高,如遇加工偏差过大,将给组装带来非常大的困难,导致组装效率低。
技术实现思路
1、本公开的目的是提供一种海上漂浮式风电平台,以解决海上漂浮式风电平台工业化生产困难、组装效率低的技术问题。
2、为了实现上述目的,本公开提供一种海上漂浮式风电平台,包括:风机塔筒基础,其中设置有用于浇注混凝土的环形夹层结构,中部核心连接模块,包括四个连接子单元,四个所述连接子单元围绕在所述风机塔筒基础的外周面的底部,所述连接子单元与所述风机塔筒基础通过第一定位结构相对定位,所述连接子单元中形成有用于浇注混凝土的浇注腔,四个水平主梁,沿所述中部核心连接模块的径向延伸,并绕所述风机塔筒基础的中心轴线间隔排布,所述水平主梁的一端设置有系泊固定件,所述水平主梁的另一端与所述中部核心连接模块通过第二定位结构相对定位,所述水平主梁中形成有用于浇注混凝土的浇注腔,钢制浮力舱,包括四个浮力子单元,所述浮力子单元设置在相邻两个所述水平主梁与所述中部核心连接模块围绕成的空间中,所述浮力子单元与所述中部核心连接模块和所述水平主梁分别通过第三定位结构相对定位,以及两个斜拉梁,连接于所述水平主梁的顶面与所述风机塔筒基础的外周面之间,两个所述斜拉梁关于所述风机塔筒基础的中心轴线对称设置,所述斜拉梁的端部与所述水平主梁和所述风机塔筒基础分别通过第四定位结构相对定位,所述斜拉梁的两端设置有用于浇注混凝土的浇注腔;所述海上漂浮式风电平台配置为:当向所述环形夹层结构和所述连接子单元中浇注混凝土时,混凝土能够流入所述第一定位结构中,以使得所述连接子单元与所述风机塔筒基础固定连接;当向所述连接子单元和所述水平主梁中浇注混凝土时,混凝土能够流入所述第二定位结构和所述第三定位结构中,以使得所述水平主梁、所述中部核心连接模块以及所述浮力子单元固定连接;当向所述环形夹层结构、所述水平主梁和所述斜拉梁中浇注混凝土时,混凝土能够流入所述第四定位结构中,以使得所述斜拉梁的端部分别与所述水平主梁和所述风机塔筒基础固定连接。
3、可选地,所述第一定位结构包括:第一通孔,设置在所述风机塔筒基础的外周面上,所述第一通孔与所述环形夹层结构流体连通,第一抗剪力键,环绕所述第一通孔设置,第一插孔,设置在所述连接子单元上,并与所述连接子单元的浇注腔流体连通,所述第一抗剪力键能够插入所述第一插孔中,以及第一紧固孔,所述风机塔筒基础的外周面与所述连接子单元上对应设置有所述第一紧固孔,以通过紧固件将所述风机塔筒基础和所述连接子单元紧固连接。
4、可选地,所述第二定位结构包括:第一拼接法兰,设置于所述水平主梁的朝向所述中部连接模块的端面,第二拼接法兰,设置于所述中部连接模块的侧壁上,所述第二拼接法兰能够通过紧固件与所述第一拼接法兰拼接,第二通孔,设置于所述第一拼接法兰和所述第二拼接法兰中的一者,所述第二通孔与相应的浇注腔流体连通,第二抗剪力键,环绕所述第二通孔设置,以及第二插孔,设置于所述第一拼接法兰和所述第二拼接法兰中的另一者,所述第二抗剪力键能够插入所述第二插孔中。
5、可选地,所述第一拼接法兰和/或所述第二拼接法兰的顶部设置有用于浇注混凝土的第一浇注缺口。
6、可选地,所述第三定位结构包括:锚板,设置于所述浮力子单元的侧壁,以及锚板安装孔,设置于所述水平主梁的侧壁以及所述中部核心连接模块的侧壁,所述锚板能够插入所述锚板安装孔中,所述锚板安装孔与相应的浇注腔流体连通。
7、可选地,所述第四定位结构包括:斜拉梁连接件,构造为顶部和端部开口的槽状结构,所述斜拉梁连接件的一端与所述水平主梁的顶面或所述风机塔筒基础的外周面固定连接,所述斜拉梁能够通过所述槽状结构的顶部开口进入所述槽状结构中,第一倒齿,设置于所述斜拉梁连接件的内侧壁,以及第二倒齿,设置于所述斜拉梁的外壁,所述第二倒齿的侧面能够与所述第一倒齿的侧面抵接。
8、可选地,所述第四定位结构还包括:第四通孔,设置于所述水平主梁的顶面上对应于所述斜拉梁的端面的位置,所述第四通孔与所述水平主梁的浇注腔流体连通,以及第四抗剪力键,环绕所述第四通孔设置,能够插入所述斜拉梁的端面中,以进入所述斜拉梁的浇注腔。
9、可选地,所述水平主梁包括:第一主梁单元,所述系泊固定件设置于所述第一主梁单元的背离所述中部核心连接模块的一端,以及第二主梁单元,连接于所述第一主梁单元与所述中部核心连接模块之间,所述第一主梁单元和所述第二主梁单元之间通过第五定位结构相对定位;所述海上漂浮式风电平台配置为:当向所述水平主梁中浇注混凝土时,混凝土能够流入所述第五定位结构中,以使得所述第一主梁单元与所述第二主梁单元固定连接。
10、可选地,所述第五定位结构包括:第三拼接法兰,设置于所述第一主梁单元的朝向所述第二主梁单元的端面,第四拼接法兰,设置于所述第二主梁单元的朝向所述第一主梁单元的端面,所述第四拼接法兰能够通过紧固件与第三拼接法兰拼接,第五通孔,设置于所述第三拼接法兰和所述第四拼接法兰中的一者,所述第五通孔与相应的浇注腔流体连通,第五抗剪力键,环绕所述第五通孔设置,以及第五插孔,设置于所述第三拼接法兰和所述第四拼接法兰中的另一者,所述第五抗剪力键能够插入所述第五插孔中。
11、可选地,所述第三拼接法兰和/或所述第四拼接法兰的顶部设置有用于浇注混凝土的第二浇注缺口。
12、通过上述技术方案,在本公开提供的海上漂浮式风电平台中,通过对体积较大的中部核心连接模块和钢制浮力舱进行模块化标准设计,将这两者分别拆分为多个连接子单元和多个浮力子单元,能够使得各子单元的尺寸和重量均不超过风机的尺寸和重量,由于风机可以采用公路运输来交付,那么连接子单元、浮力子单元、风机塔筒基础、水平主梁以及斜拉梁等部分同样也可以采用公路运输来交付,这就大大降低了采用专有场地和设施的要求,此外,通过模块标准化的设计,海上漂浮式风电平台的各部分可以在不同的地点进行加工建造,完成后运输到合拢场地进行总组,大大提高了各部分的建造速度,有效缩短建造工期。在总组过程中,通过向连接子单元、风机塔筒基础、水平主梁以及斜拉梁中浇注混凝土,既能够充分发挥钢板抗拉混凝土抗压耐腐蚀的特点,解决目前钢结构受压稳定较差以及混凝土结构轴心受拉或小偏心受拉性能较差的问题,又能够利用混凝土在各部分之间的粘合作用,快速完成各部分的连接拼装,有效避免由于各部分的加工偏差导致的组装工序增加,同时避免各部分之间组装完成后的二次防腐处理。
13、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
1.一种海上漂浮式风电平台,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的海上漂浮式风电平台,其特征在于,所述第一定位结构包括:
3.根据权利要求1所述的海上漂浮式风电平台,其特征在于,所述第二定位结构包括:
4.根据权利要求3所述的海上漂浮式风电平台,其特征在于,所述第一拼接法兰和/或所述第二拼接法兰的顶部设置有用于浇注混凝土的第一浇注缺口。
5.根据权利要求1所述的海上漂浮式风电平台,其特征在于,所述第三定位结构包括:
6.根据权利要求1所述的海上漂浮式风电平台,其特征在于,所述第四定位结构包括:
7.根据权利要求6所述的海上漂浮式风电平台,其特征在于,所述第四定位结构还包括:
8.根据权利要求1所述的海上漂浮式风电平台,其特征在于,所述水平主梁包括:
9.根据权利要求8所述的海上漂浮式风电平台,其特征在于,所述第五定位结构包括:
10.根据权利要求9所述的海上漂浮式风电平台,其特征在于,所述第三拼接法兰和/或所述第四拼接法兰的顶部设置有用于浇注混凝土的第二浇注缺口。
