[发明专利]一种综合发电设备

说明书

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种综合发电设备。

背景技术

随着近年来环境问题的频现，可持续发展的清洁能源受到了越来越多的关注，其中，风能是可再生能源领域中发展较快的一种。风力发电是利用风机在风力作用下获得动能，然后转变为风轮转动的机械能，再通过增速箱带动发电机进行发电的新能源发电工程。由于自然风的风速、风向具有突变和多变的特点，给风力发电造成了很大的影响，不仅表现在对风力发电系统中的增速箱、发电机等设备产生冲击，容易造成设备损坏的方面，更重要的是造成发电量的不稳定。为使风力发电系统可以保持正常运行，一般使用火电机组大幅度参与风力发电系统的调频工作，而火电机组调节速度较慢，往往难以适应风电的大幅度快速变化。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种综合发电设备，包括风力发电装置、压缩空气蓄能装置和发电机，所述风力发电装置上设置有大增速齿轮，所述大增速齿轮分别与蓄能输入齿轮和发电机输入齿轮啮合，所述蓄能输入齿轮与所述压缩空气蓄能装置连接，所述发电机输入齿轮与所述发电机连接，所述压缩空气蓄能装置与所述发电机连接，所述发电机与配电系统连接。

进一步的，所述风力发电装置包括与所述大增速齿轮连接的垂直主轴以及一端与所述垂直主轴连接并环绕所述垂直主轴均匀设置的若干连接梁；每根所述连接梁上设有至少两根垂直设置的风叶轴，每根所述风叶轴上垂直设置多片风叶，设置在同一所述连接梁上的所述风叶的排列方向相同；所述垂直主轴上套设有定位齿轮，所述定位齿轮固定安装在塔筒顶部，所述垂直主轴穿过所述定位齿轮伸入所述塔筒内；环绕所述塔筒表面设置卡槽；所述风叶轴上还设有与所述风叶轴垂直固定连接的辅助梁，所述辅助梁的一端设有与所述卡槽匹配的卡头；所述风叶轴上设有与所述风叶轴固定连接的蜗轮；所述定位齿轮和所述蜗轮通过传动结构连接；所述传动结构包括与所述定位齿轮啮合的传动齿轮和穿过所述传动齿轮的转动轴心并与所述传动齿轮固定连接的蜗杆；所述蜗杆上与所述蜗轮相对应的位置均设置与所述蜗轮啮合的螺旋齿。

进一步的，所述蜗杆与所述蜗轮的传动比为N，所述定位齿轮的齿牙齿数是所述传动齿轮齿牙齿数的0.5N倍。

进一步的，所述风力发电装置还包括偏航装置以及与所述偏航装置连接的风向判断装置。

进一步的，设置在不同所述连接梁上的所述风叶的排列方向沿同一方向旋转；两根相邻的所述连接梁的夹角为α°，设置在所述两根相邻的连接梁上的所述风叶的排列方向的夹角为0.5α°。

进一步的，所述蓄能输入齿轮与所述压缩空气蓄能装置之间设置有第二离合器和第二增速器，所述第二离合器分别与所述蓄能输入齿轮和所述第二增速器连接，所述第二增速器分别与所述第二离合器和所述压缩空气蓄能装置连接。

进一步的，所述压缩空气蓄能装置包括依次连接的空气压缩机、高压储气装置、控制阀、透平膨胀机、减速器和第三离合器，所述空气压缩机与所述第二增速器连接，所述第三离合器与所述发电机连接。

进一步的，所述发电机输入齿轮与所述发电机之间设置有第一离合器和第一增速器，所述第一离合器分别与所述发电机输入齿轮和所述第一增速器连接，所述第一增速器分别与第一离合器和所述发电机连接。

进一步的，所述风叶表面上还覆盖有光伏薄膜发电板。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的综合发电设备结构简单，通过将风力发电装置与压缩空气蓄能装置配合使用，提供稳定的供电系统；风力变大时，风力发电装置发电的同时带动压缩空气蓄能装置压缩空气进行蓄能；风力变小时，压缩空气蓄能装置再将压缩的空气释放发电，补充风力发电不足的部分；同时由于风力突变带来的能量冲击被压缩空气所吸收，避免了对风力发电装置和发电机的冲击，提高了设备的安全性和可靠性，延长了设备的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的综合发电设备的结构示意图；

图2为本发明的风力发电装置的结构示意图；

图3为本发明的风力发电装置的风叶排列的位置和角度的示意图；

其中：1垂直主轴；2连接梁；3风叶轴；4风叶；5定位齿轮；6蜗轮；7传动齿轮；8蜗杆；9塔筒；10辅助梁；101风力发电装置；102发电机；1031第一离合器；1032第二离合器；1033第三离合器；1041第一增速器；1042第二增速器；105空气压缩机；106高压储气装置；107透平膨胀机；108减速器；109控制阀。

具体实施方式