[发明专利]基于磁流体技术的海洋综合发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，具体为一种利用海洋波浪能的发电设备。

背景技术

液态金属磁流体波浪能发电技术，是与传统发电技术或传统液态金属磁流体发电技术完全不同的新概念，它利用海洋波浪的往复运动，直接驱动置于磁场内发电通道内部的液态金属作上下往复循环运动，从而在发电通道内部产生感生电动势，连接上闭合电路负载后输出电能。SARA在美国海军ONR的支持下于2002年研制出一套MHD波浪能直接发电系统的演示装置，并成功进行了发电实验演示，验证了该方法的可行性，并于2008年研制出一台100KW的液态金属磁流体波浪能直接发电实验样机。

波浪水柱式波浪能发电装置又被称为空气透平式波浪能发电装置，是最为常见的一种波能发电的转换装置，该转换装置中具有气室，在波浪力作用下，气室下部水柱被驱动做垂直振动，从而压缩气室内的空气从喷嘴中喷出，即将波浪能转换成空气的压力势能和动能，具有势能和动能的空气可带动透平机，透平机与发电机共轴从而带动发电机发电。

发明内容

本发明的目的在于开发新的绿色能源利用形式，提供一种基于磁流体技术的海洋综合发电装置，填补现有绿色能源利用形式的空白和解决现有海洋平台减振抗冲击方面的不足。

本发明提供的技术方案为：

一种基于磁流体技术的海洋综合发电装置，设有风力发电机和安装风力发电机的基座浮台，所述风力发电机包括风轮和塔杆，所述基座浮台包括均匀分布的浮筒和桁架结构，所述桁架结构包括连接塔杆与浮筒的内桁架和连接相邻浮筒的外桁架，其特征在于：

所述综合发电装置设有磁流体发电设备，所述磁流体发电设备包括设置在风轮叶片内部的环形通道，所述环形通道内装有液态金属磁流体，环形通道外围安装有提供磁场的磁体，液态金属磁流体在磁场中流动，切割磁感应线产生电能，所述环形通道上安装有导出所述电能的电极条。

在风力带动下，风轮转动，驱动发电机发电，而处于风轮叶片内的液态磁流体受重力作用可在所述环形通道内流动，做切割磁感应线的运动，从而也产生电能，提高了资源利用率。

在上述方案的基础上，进一步改进或优选的方案还包括：

所述环形通道中在靠近叶片根部的位置设有一球状容器，所述球状容器的容腔与环形通道连通，球状容器的直径大于环形通道的管径，所述球状容器可进行磁流体的存储，提高磁流体的运动距离，提升发电效率。

所述塔杆的底部外侧设有套筒，所述套筒由多个同心管和设置在同心管之间的抗冲击填充层构成，所述抗冲击填充层由呈环形排布的多个防振块构成，且位于同一抗冲击填充层内的相邻防振块之间留有间隙，相邻抗冲击填充层的防振块则采用内外错缝的方式布置。

所述防振块优选采用聚氨酯材料，所述套筒与塔杆之间通过氯丁胶层粘接。

所述浮筒和内桁架通过球形管箍结构连接，所述球形管箍结构包括球形外壳和管状包套，所述管状包套与所述球形外壳刚性连接，且管状包套与球形外壳内腔连通。所述球形外壳套在浮筒上，球形外壳内设有抗冲击减振装置，所述抗冲击减振装置设有抗冲击层和第一能量释放层，所述抗冲击层为贴附于球形外壳内表面的碳化硅层，所述第一能量释放层由填充在碳化硅层内部的泡沫铝材料构成，所述抗冲击减振装置与处于球形外壳内部的浮筒部分通过氯丁胶层粘接。所述管状包套则箍在内桁架上，内桁架杆体的外端接触到球形外壳内的抗冲击减振装置。

所述桁架杆体与管状包套之间设有第二能量释放层，所述第二能量释放层由聚氨酯材料制成，所述第二能量释放层与桁架杆体之间通过氯丁胶层连接。

所述球形管箍结构包括左右两个对称的部分，两个对称部分通过铆钉固定连接，方便拆卸和安装。

所述综合发电装置还设有桁架波浪能发电设备，所述桁架波浪能发电设备包括所述外桁架，所述外桁架包括底板、顶板和左右两个侧板，外桁架的前后两端被封堵，形成封闭空间。所述侧板的底端通过转轴与底板铰接，顶板左右两侧设有圆心落在所述转轴轴心上的弧形导轨，使侧板可沿着导轨左右摆动。所述顶板上设有透气通道和单向进气口，所述透气通道内安装有涡轮机，所述单向进气口内安装有单向阀。

所述桁架波浪能发电设备包括设置在所述封闭空间内的左右两个飞轮，两侧板分别通过曲柄连轴器与两飞轮上的偏心轴连接，侧板摇摆时可带动相应飞轮转动，所述飞轮可通过传动机构驱动发电机。