[发明专利]直通式狭管聚风风力发电系统

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电设备技术领域，具体涉及一种聚风型风力发电装置，尤其涉及一种能够制雾治霾的直通式狭管聚风风力发电系统。

背景技术

根据狭管效应而产生的聚风型风力发电机，由于其具有聚集风能、提压增速、提高风能利用率的优点，在风力发电技术领域具有广泛的应用前景。目前的聚风型风力发电装置通常是将进风口设置成一个聚缩狭管，用于提升风速，由于风是因不同位置之间存在压强差而空气流动的结果，风在狭管管道内流动的过程中，流速会受到管道内壁阻力和内部压强的影响，风速的提升实际上非常有限，如中国专利ZL201220394391.6所公开的名称为“一种自启动式狭管聚风风力发电系统”的风力发电装置，由于管内压强随着空气的聚集而逐渐增强，导致管道入口和管道内部之间空气的压强差降低，这会阻碍气流的进一步进入，最终阻碍风速的进一步提升。为了有效提高狭管内风速及进一步提高风能利用率，本申请人在单个聚缩狭管的基础上进行创新研究，首创了由两个前后套接的聚缩狭管组成的双涵道聚风风力发电装置，具体地，辅狭管套接在主狭管外部，主、辅狭管的进风口之间具有轴向间距，且主、辅狭管的排风口端均连接有尾扩管，发电机及驱动发电机发电的叶轮均装在主狭管内，由于主、辅狭管的双涵道设计，降低了叶轮叶片背面的压强、加强前管道内部的风速，增加了叶片正面、背面的压强差，增加叶片的受力，从而提高发电机的输出功率，提高发电机效率，然而这种狭管聚风发电装置仍然存在如下缺陷：第一，由于发电机用叶轮安装在主狭管内，而辅狭管套接在主狭管外部，主狭管的外径较小，因此叶轮叶片的尺寸减小，叶轮叶片尺寸小，则叶片扫风面积和捕风能力受限，进而影响到风能利用率和发电效率；第二，狭管为逐缩式有限密封体，逐缩式有限密封体的流体特性不同于传统的水平轴风力机及垂直轴风力机的流体特性，就汽轮机、水轮机、风轮机及目前一切应市的各种各样的推进器组件而言，无一例可直接应用到狭管聚风型风力发电系统中来，而涉及狭管聚风发电技术的专利文件也多以发电系统的主体结构为主要保护对象，鲜少有涉及与之技术相适配的专用叶片，从专利相应的说明书附图来看，也以采用安装叶片数量较少的涡桨型叶片方式为主，随着狭管聚风发电技术越来越多的应用，设计符合逐缩式有限密封体内流体特性并能够提高动能转换效率的专用叶片，是进一步提升狭管聚风发电技术的研究重点；第三，在风力发电的应用领域，几乎没有在制雾治霾上应用。

发明内容

本申请人针对现有技术中的上述缺点进行改进，提供一种直通式狭管聚风风力发电系统，其能够在有效提高管内风速的基础上，进一步提高风能利用率、提高发电机效率。

本发明的技术方案如下：

直通式狭管聚风风力发电系统，包括外狭管，内狭管整体套设于外狭管内，内狭管的外周面上固接有锥套，锥套的宽头端位于外狭管的尾部，且锥套上设有导叶，内狭管及锥套固定支撑在外狭管内；内狭管的排风口为外扩口；外狭管的排风口端轴向固接有尾流管，叶轮及发电机装在尾流管内，且叶轮靠近外狭管尾部，叶轮上的叶片在风力的驱动作用下旋转，驱动发电机发电；尾流管带有外扩段。

其进一步技术方案为：

所述外狭管的管壁上沿圆周设有多个泄风口，所述泄风口上设有启闭门，所述启闭门用于打开或关闭所述泄风口。

所述叶轮的前、后两侧分别设有前导风罩、后导风罩，前导风罩及后导风罩均为锥形结构。

所述泄风口沿轴向设有多个周向杆件，多个周向杆件将所述泄风口分隔成多个空间，周向杆件朝向所述泄风口外部的侧面上设有多个消声丝，启闭门包括外门和内门，外门设在所述泄风口的外侧，内门设在所述泄风口的内侧，且所述泄风口被分隔的所述多个空间内均设有一内门。

所述外狭管的进风口及内狭管的进风口均采用外翻的收缩唇口，所述收缩唇口呈“O”形，且所述唇口的外翻部分与进风口外周面之间形成水滴状空间。

所述外扩段的出风口采用波纹型锯齿结构。

所述外扩段上对称设有尾舵。