[发明专利]一种新型风电塔筒及包括该塔筒的风电机组

说明书

本发明公开了一种新型风电塔筒及包括该塔筒的风电机组，包括筒体，筒体设有多段，且每段筒体之间利用对中部件进行同轴安装，筒体的内壁沿其延伸方向均布围设有筋板，筒体的外壁包覆有用以降低筒体振动的复合层。本发明解决了传统技术中，由于叶片对塔筒产生的振动；通过加大塔筒直径和塔筒壁厚为满足风电机组的强度要求；在安装过程中无法保证多段塔筒之间的同轴度；升降平台易发生安全事故的问题。

技术领域

本发明涉及一种新型风电塔筒及包括该塔筒的风电机组，属于风力发电机组的辅助设备技术领域。

背景技术

风力发电是当今世界发展最快的新能源产业，风力发电机塔筒是风力发电机组的承重构件，它支承叶轮到一定的高度，以获得足够大的风速来驱使叶轮转动，将风能转化为电能。为了开发风速相对较低的风资源和追求更多的发电量，风力发电机组正向着大叶片和高塔筒的趋势发展；

现有技术中，对塔筒存在的以上问题做了很多的研究和实践；例如，专利权人北京万源工业有限公司于2017年10月30日申请了一项申请号为CN201721414629.6的发明专利，该发明目的在于提供一种桁架模块，使其安装于风力发电机组塔筒的内部，通过多组模块的组合使用，达到增强塔筒刚度和强度的目的。该桁架模块安装运用简单，无需改变塔筒中下段塔筒的直径、壁厚，降低材料成本和运输成本。其特征在于：其安装在风力发电机组塔筒中下段内部，固定连接在塔筒的内壁上，多组桁架模块沿塔筒轴向布置。该发明不改变中下段塔筒的直径和壁厚，就能有效的增强塔筒的刚度和强度，使加高型塔筒与基本型塔筒的中下段塔筒实现通用，达到降低材料成本与运输成本的目的，并满足风力发电机组对不同高度塔筒的使用要求，在中下部塔筒内部设置了多组桁架模块，可以增加塔筒的刚度和强度，但是不能降低叶片在不同工况下转动对塔筒产生的振动，影响塔筒的安全性和使用寿命，缩短了风力发电机组整体结构的使用寿命；

目前风电塔筒主要存在以下两方面的问题：

1、随着塔筒高度增加后，塔筒承受的载荷也会相应增加，传统形式的钢制锥形塔筒为满足风电机组的强度要求，通常会加大塔筒直径和塔筒壁厚，这样重量和尺寸都会增加很多，给运输和安装带来了诸多不便，塔筒直径受公路运输高度和宽度限制，不能太大，只能加厚塔筒壁厚，使得重量增加，塔筒结构性和经济性都较差。

2、风力发电机运行时，叶片在不同工况的转动引起塔筒振动，而塔筒的振动变形将随着塔筒的高度增加而变大，这影响塔筒的安全性，缩短了风力发电机组整体结构的使用寿命。当风力发电机的旋转振动频率与塔筒固有频率相近时，就会引起共振，导致风力发电机组整体结构破坏。

3、由于风电机组安装位置较高，使得塔筒分为多段进行安装，但是现有技术中的塔筒在悬吊安装过程中时，不易把控上下两个塔筒之间的同轴度，不易对中，以及不便于将两个塔筒进行安装，使得塔筒达不到承受风电机组自身重力的所需的强度和刚度；

4、现有的塔筒内部均安装有用以维修或者装卸的升降平台，但是现有技术中的升降平台安全系数低，经常出现在半空中自动下落的现象；以及现有的升降平台都是电动驱动，升降缓慢，导致当出现紧急情况时，操作者无法再最短的时间内快速降落到地面上，延误了逃生时机，种种现象威胁着人身的生命健康。

5、现有的塔筒由于暴露在外界环境中使用，久而久之塔筒受到风吹日晒，产生腐蚀等老化现象，缩短了塔筒的使用寿命。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种新型风电塔筒及包括该塔筒的风电机组，用以解决传统技术中，由于叶片对塔筒产生的振动；通过加大塔筒直径和塔筒壁厚为满足风电机组的强度要求；在安装过程中无法保证多段塔筒之间的同轴度；升降平台易发生安全事故的问题。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：