[发明专利]浮式风机基础

说明书

本发明提供了一种浮式风机基础，包括：主浮体；副浮体，通过连接臂与所述主浮体连接；调节组件，可拆卸连接于所述副浮体，并通过内部气体的充盈状态调节所述副浮体的吃水量。由此可见，本发明的浮式风机基础整体结构简单，制造以及安装成本较低，且能够通过调节浮力的大小来适应不同港池深度和运输航线的水深，适配性高。

技术领域

本发明涉及海上风电基础技术领域，具体而言，涉及一种浮式风机基础。

背景技术

浮式风机基础是一种漂浮在海面上的浮体结构，主要用于安放风力发电机组，进行海上发电作业，是海上风力发电设备的主要承载构件。

目前海上风电开发集中在近海浅水区域，风力发电基础主要采用单桩或者导管架等固定式结构。随着陆地和近海资源的逐渐减少，海上风电资源的开发逐渐走向深水，而传统的固定式基础随着水深的增加，其建造及安装成本均将大幅升高，因此适用于更大水深的浮式基础将成为未来海上风电开发的主要基础形式。

国外在浮式风电基础方面已经进行了较深入的研究，并开发了多种浮式基础。但这些基础很大部分还停留在概念阶段，或者不满足我国海域水深及环境要求。我国海岸线较平坦，海域水深多分布在30m～60m，并且海况恶劣，特别是东海。

现有的浮式风电基础主要有张力腿式、半潜式、立柱式和驳船式。四种结构形式都有优缺点，相比其他几种形式，半潜式基础通常具有更好的经济性和海域适用性。但现有的半潜式基础要么自身重量大不经济，要么制造安装成本高，或者综合性能较差，对30m～60m的中等水深海域的浮式基础没有针对性设计，不能很好的满足当前海上风电发展的需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明提供了一种浮式风机基础。

本发明提供了一种浮式风机基础，包括：主浮体；副浮体，通过连接臂与所述主浮体连接；调节组件，可拆卸连接于所述副浮体，并通过内部气体的充盈状态调节所述副浮体的吃水量。本发明提出的浮式风机基础，包括主浮体、副浮体、连接臂和调节组件。其中，主浮体为整个基础的中心，用于连接并承载风机。具体地，主浮体上端为类柱体结构，下端为类锥形结构，主浮体水线面位于类柱体结构部位，类柱体结构自水线面向下延伸一定距离后，连接下端类锥形结构。主浮体类柱体结构自水线面向下延伸一定距离，该部分体积尺寸小，从而减少波浪对主浮体的作用面积，进而改善主浮体的摇摆力和摆动周期。副浮体可以为三个或多个，并均匀连接在主浮体的周围，以构成三角形或多边形结构，此外，副浮体为倒圆台结构，其直径尺寸由上端至下端递减，以保证副浮体倒圆台结构自水线面向下延伸一定距离，且该部分体积尺寸小，从而保证副浮体受到波浪作用的作用面积小，进一步地减小波浪对副浮体的影响，进而改善副浮体波浪载荷效应。副浮体水线面以上可以设置体积增大，以保证在浮式基础倾斜时，能提供更大的浮力差。副浮体在静水状态下浮力和重力处于平衡状态，当浮式基础倾斜时，一侧副浮体排水量增加，浮力会增大；另一侧副浮体向上翘起，排水量减小，浮力会减小。因此，组合力形成的力矩会阻止浮式风机倾斜并能减小浮式基础倾斜角度，使浮式风机恢复到初始平衡位置。连接臂用于连接主浮体和副浮体，具体地，连接臂为多个，并由方形或圆柱形杆件焊接而成，多个连接臂在主浮体和副浮体之间构成多边形桁架结构。优选地，多个连接臂在主浮体和副浮体之间构成梯形结构，其尺寸较宽的一端焊接在主浮体，尺寸较窄的一端焊接在副浮体，以提供较大的抗弯性能。调节组件则通过调节内部气体的充盈状态来改变副浮体的吃水量，从而改变浮力的大小，进一步地的实现副浮体之间的配合，保证浮式基础的稳定性。调节组件可以通过螺栓等连接方式与副浮体连接，方便拆卸以及更换。

由此可见，本发明的浮式风机基础整体结构简单，制造以及安装成本较低，且能够通过调节浮力的大小来适应不同港池深度和运输航线的水深，适配性高。

根据本发明上述技术方案的浮式风机基础，还可以具有以下附加技术特征：