[发明专利]一种波形筒壁风电塔筒及安装方法

说明书

波形筒壁风电塔筒及其安装方法，传统的风电塔筒表面光滑，当风流经光滑圆柱形塔筒的表面时，会在塔筒的两侧交替产生风流旋涡，产生涡激振动，对塔筒造成疲劳损伤。本发明的波形筒壁风电塔筒，其组成包括筒节，所述的筒节包括板柱，一组所述的板柱通过波形板体水平连接形成所述的筒节，一组所述的筒节通过所述的板柱上下连接形成所述的波形筒壁；或者所述的筒节的端部具有连接环梁，一组所述的筒节通过所述的连接环梁上下连接形成所述的波形筒壁，所述的波形筒壁的顶部具有刚性环梁，所述的钢性环梁与所述的板柱相连接，所述的钢性环梁上具有对外连接孔，所述的波形板体的波纹方向为水平方向，所述的波形筒壁为圆台形或者棱台形。本发明用于风电塔筒。

技术领域

本发明涉及一种大型风力发电技术领域，特别是涉及一种可以向高空发展的模块化风电塔筒以及塔筒、发电机舱和发电叶片的安装方法。

背景技术

随着环保意识日益增强，绿色风力发电越来越受到人们重视。传统的风力发电塔筒筒壁为平面钢板，依靠增加筒壁钢板厚度来满足塔筒刚度、强度和稳定性要求，塔筒高度越高筒壁越厚，造成材料的极大浪费。

传统的风电塔筒釆用的是整体筒节结构，塔筒的筒节直经和长度都非常大，运输难度极大，同时也大大增加了运输成本。

传统的风电塔筒由于筒节体积大、自重大，对安装吊机要求也较高，目前大型吊机的技术很难满足特大型超高塔筒的安装需求，安装成本也越来越大，这也限制了风电技术发展。同时由于吊车进出场成本高，后续维修成本也极其昂贵。

传统的风电塔筒自重大，基础造价非常高。由于塔筒是大直径空心结构，筒节进场和安装时需要平整较大面积土地，破坏了环镜。

传统的风电塔筒表面光滑，根据流体力学原理，当风流经光滑圆柱形塔筒的表面时，会在塔筒的两侧交替产生风流旋涡，产生涡激振动，对塔筒造成疲劳损伤，严重时甚至会导致风电塔筒断裂甚至倒塌，因此控制风电塔筒的涡激振动对于提升风电整机的运行可靠性是非常必要的。

根据研究，相对低空风资源，500米以上的高空风资源具有风速高、风向稳定、能量密度大、可用时间长等优势。高效利用高空风力资源是解决全球能源问题的有效途径。由于传统塔筒壁厚不可能无限增大，因此单纯依靠增加筒壁厚度来解塔筒向高空发展问题不可持续。

目前，世界上最高的风电塔筒高度为180米，已经接近传统高塔筒的制造、安装技术极限，传统风电塔筒的结构和安装方法己经严重制约了风力发电的发展。

发明内容

本发明的目的是通过改变平面钢板结构，提供一种成本低、便于安装和运输，能够向500米以上高空发展，运行安全性高，高、低空通用的新型风电塔筒；同时提供一种采用自升式安装方法，安装快捷、成本低，高低空均适合使用的风电塔筒、发电机舱以及发电叶片的安装方法。

本发明侧木的是这样实现的：

一种波形筒壁风电塔筒，其组成包括筒节，所述的筒节包括板柱，一组所述的板柱通过波形板体水平连接形成所述的筒节，一组所述的筒节通过所述的板柱上下连接形成所述的波形筒壁；或者所述的筒节的端部具有连接环梁，一组所述的筒节通过所述的连接环梁上下连接形成所述的波形筒壁，所述的波形筒壁的顶部具有刚性环梁，所述的钢性环梁与所述的板柱相连接，所述的钢性环梁上具有对外连接孔，所述的波形板体的波纹方向为水平方向，所述的波形筒壁为圆台形或者棱台形。

所述的波形筒壁风电塔筒，所述的筒节为一体筒节或者组合筒节，一对位于两侧的分体柱通过所述的波形板体固定连接形成筒壁模块，一组所述的筒壁模块通过所述的分体柱，经螺纹件水平连接形成所述的组合筒节，相邻的所述的分体柱连接后形成所述的板柱。

所述的波形筒壁风电塔筒，所述的板柱为H型钢、槽钢或者C型钢，所述的分体柱为槽钢或者C型钢；所述的筒壁模块为弧形模块或者平面模块，一组所述的弧形模块组装连接后形成圆台形筒节，一组所述的平面模块组装连接后形成棱台形筒节。