[发明专利]风力发电设备、塔筒及抑制塔筒塔影效应的方法

说明书

本发明公开一种风力发电设备、塔筒及抑制塔筒塔影效应的方法，所述塔筒设有贯通其周壁内外的抽吸通孔，所述抽吸通孔沿所述塔筒的周向分布；所述塔筒还设有抽吸设备，所述抽吸设备能够对所述抽吸通孔进行自外向内的抽吸。该塔筒和方法，在迎风面的抽吸通孔得到抽吸时，能够削弱或消除塔影效应的不利影响，延长变桨轴承寿命，减少噪音，提高风能利用系数。而当绕流脱体方位的抽吸通孔得以抽吸时，还可以抑制涡激振动；而且，抽吸时可以根据实际情况随时进行抽吸力度调整，具有更高的灵活性；抽吸的气流在向内部排放时，还可以起到换热冷却、封堵外界雨水沙尘等进入导流罩或轮毂的作用。

技术领域

本发明涉及塔筒技术领域，具体涉及一种风力发电设备、塔筒及抑制塔筒塔影效应的方法。

背景技术

请参考图1-1，图1-1为风力发电装备构成示意图。

风力发电装备的基础为塔筒10，对整机起承载作用，起围护作用，作为示例，以一个圆形截面塔筒10为例，塔筒10可以是钢筒，也可以是钢筒与混凝土塔筒的组合。塔筒10承载着风力发电装备的机舱30、发电机、风轮机20。由风轮机20与发电机组成的风力发电机组完成获取风能并转化成电能的任务。转化成的电能经电力传输电缆40或电力输送母管传输，图中所示的电力传输电缆40从机舱30引出后由塔筒10顶部的电缆挡圈限位，电缆挡圈固定于电缆挡圈固定板50，然后经马鞍面支架60后沿塔筒100的内壁垂下至变流柜70处。塔筒10的下端还设有塔架门80。

转化获得的电能经过风力发电机组的开关柜控制，借助电力传输电缆40或电力输送母管导线输运至完成电力电能变换任务的变流器(在变流柜70内)，再经过变流器处理后可获得能与电网对接规则要求的电能。因此，风力发电装备的塔筒10可以说是是风力发电的塔杆，在风力发电机组装备中主要起支撑作用。

同时，塔筒10承载由机舱30、风轮机20、发电机产生的结构风荷载或由此引发的顺风向振动和横风向振动，即：风致结构振动问题。

目前在塔筒10运行过程中，叶轮20叶片的根部与变桨轴承连接处易于疲劳破坏，而且叶轮20在转动过程中会产生破坏生态的噪音。

另外，请参考图1-2，图1-2为塔筒分段吊装的示意图。

塔筒10目前一般分段安装，如图2所示，作为举例，从下至上依次为第一塔筒段11、第二塔筒段12、第三塔筒段13、第四塔筒段14、第五塔筒段15。风力发电装备的安装过程中，首先将第一塔筒段11安装于塔筒10的地基基础90上，然后其他塔筒段被逐段吊装，在相互连接之后，塔筒10顶部(图2中的第五塔筒段15)与机舱30的偏航系统连接，机舱30与发电机对接，发电机(或齿轮箱)再与风轮机20对接。

具体吊装过程如下：

吊装塔筒10前，先清洁与第一塔筒段11连接的地基基础90的基础环，把多根螺栓(如120根)螺纹处抹油后放在基础环内圈处，同时将风力发电装备的控制柜吊入到基础环内；

对第一塔筒段11的上端安装吊具，此处由主吊承担对第一塔筒段11上端的吊起，也同时对第一塔筒段11的下端安装吊具，此处由塔筒辅吊承担吊起任务，两吊车同时起吊，当第一塔筒段11的高度大于第一塔筒段11最大直径后，主吊提升第一塔筒段11上端的高度，辅吊停下，当第一塔筒段11吊到垂直地面位置后把辅吊移开，卸掉第一塔筒段11下端的吊具；

将第一塔筒段11的法兰面连接好后，把螺栓从下往上穿，带好螺母后用电动扳手拧紧，至少对螺母实施拧紧3遍工序(等到整台风力发电装备吊装工序完成后，再用力矩扳手对塔筒连接螺母实施拧紧到要求的力矩值)；

其余的塔筒段与第一塔筒段11吊装过程相同，把最上段的塔筒段吊装完毕后，准备吊装机舱。