[发明专利]风力发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种发电装置，特别涉及一种风力发电装置。

背景技术

清洁能源已成为世界能源发展的必然趋势，彻底取代燃煤发电，将实现能源革命。

我国目前发电机装机容量10亿KW，其中77％为煤电，年消耗煤31亿吨。近几年我国每年新装机容量近1亿KW，投资5000亿元，预计2020年将达到19亿KW。如按目前发展趋势，2050年能耗将增加三倍，装机容量30亿KW，年需煤100亿吨，将严重影响环境和改变世界气候，为人类带来巨大灾害。

人类如何解决清洁能源？要彻底取代燃煤发电，清洁能源就必须达到燃煤发电的技术水平：如目前燃煤发电最小装机容量为30万KW，有效发电时间5500小时，稳定的50Hz，投资和生产成本应与煤电相当。

太阳的氢核聚变热核反应，辐射的能量仅有20万分之一到达地球，相当于每年燃烧200万亿吨煤，足有60亿年利用时间，是取之不尽、用之不竭。如人类也能掌握核聚变发电，肯定是发展方向，但仍需很长的研制过程。美国目前最先进的亮源能源公司聚焦太阳能发电CSP，总装机容量392MW，投资16亿美元，发电投资2.95万元/KW，是煤电投资的5倍。美国正在建造的800m高塔，200MW温差发电，总投资5亿美元，6.33万元/KW，如此高的塔，普遍推广不现实。太阳能发电效率低，有效发电时间仅2000小时，瑞士采用薄膜太阳能建太空发电站，能24小时发电，1000MW投资170亿美元，发电投资12万元/KW，是煤电22倍。地球因昼夜温差产生的风，水平轴风电被认为是技术最成熟，最有前景的清洁能源。如今在世界各政府的大力支助广泛发展的情况下，从其发明至今123年，发电所占比例仍然很小，显然存在致命的弱点。用风电彻底取代燃煤发电的唯一途径是当人类能自动控制自然风的风能、风压、风速、风向、风量，甚至风密度时。

本发明在原“聚风增速风电装置(申请号201010619068X)的基础上，有了实质性的重大技术突破。

发明内容

本发明的目的，就是为了提供一种风力发电装置，利用取之不尽、用之不竭的风能，用聚风增速方法，形成抽拨气流，生成龙卷风，以高风速实现大装机容量的风力发电，获取廉价的清洁能源，取代燃煤发电。

本发明的技术方案是：一种风力发电装置，其包括：

基座；

聚风塔，安装在基座上，为放射状框架结构，内部设有一个上下贯通的腔体，腔体壁的周向设有多个只能向内开启的聚风门；

垂直发电机，设置在聚风塔腔体内的底部并安装在基座上，其驱动轴向上伸出；

垂直螺旋涡轮机，安装在垂直发电机的上方，包括设置在上方的涡轮机叶片、设置在下方的惯性轮以及连接涡轮机叶片和惯性轮的机轴，机轴下方穿过惯性轮与垂直发电机向上伸出的驱动轴传动相连，垂直螺旋涡轮机的出风口向上；

涡轮机进风筒，安装在聚风塔腔体内底部的基座上并将垂直发电机和垂直螺旋涡轮机围合在内，中部设有与涡轮机叶片连通的进风口，下部在垂直发电机与垂直螺旋涡轮机惯性轮之间设有横向支撑板；

喇叭形拨风筒，设置在聚风塔腔体内的中心位置，喇叭形拨风筒的上口与聚风塔的上口封闭相连，下口与涡轮机进风筒连成一体，连成一体的喇叭形拨风筒和涡轮机进风筒与聚风塔之间形成聚风通道，聚风通道的下部与涡轮机进风筒的进风口连通；

伞形抽风筒，连接在喇叭形拨风筒的上方，包括与聚风塔连成一体的框架结构和设置在框架结构内的至少一层中空的圆锥形体，圆锥形体的锥形面上设有多个只能向外开启的抽风门，圆锥形体的底面边缘设有或不设有上下方向的抽风口或排风口。

所述的聚风通道的中部周向设有螺旋导风板。

所述的涡轮机进风筒的进风口上设有用于调节进风口大小的自动调风门。

所述的垂直螺旋涡轮机通过磁悬浮机构与涡轮机进风筒磁悬浮相连。

所述的喇叭形拨风筒的高度大于喇叭形拨风筒上口的直径，喇叭形拨风筒的下部设有螺旋形导风板，中部和上部设有机翼形导风板。

所述的聚风塔的腔体壁外周向设有多个由垂直挡风板和水平挡风板围合而成的聚风腔，各聚风腔内的腔体壁上设有多个只能向内开启的聚风门。

所述的伞形抽风筒的锥形面外周向间隔设有多个垂直挡风板，底面设有水平挡风板，相邻垂直挡风板之间形成抽风腔，各抽风腔内的锥形面上分别设有多个只能向外开启的抽风门。