[发明专利]一种波力发电法及波力发电装置

摘要

本发明涉及一种波力发电法及波力发电装置。该法将波力发电装置由海上和岸基两部分构成。海上部分就是由机架下端的滚轮在机架轨道上行进的波力机，它既可入海亦可上岸。波力机的聚浪罩以合适的压缩比聚集波浪能，并送至多个不同的聚能缸里，由浪高通过具有控制功能的聚能缸之控制信号排水口出水量，控制多个聚能缸运行状态进入或退出的组合等效聚能缸输出互补稳定输出的机械能、气动能和水动能，并通过增压和储存之后，在转速测控器的控制下送至岸基部分，即通过管道送至岸上机房里的空气涡轮机和水轮机的入口，驱动由浪高大小控制传动主轴的转速与扭矩，且由转速测控器通过多台独立的发电机配置的超越离合器与传动主轴的联轴，调配聚浪罩的聚能量与作为其负载的发电机组之匹配。本发明中的波力发电装置就是按此方法设计的。

主权项

1.波力发电法，其波力发电法的特征是它包括如下组成部分：部分一，将安装有聚浪罩、聚能缸、调向机、传动轴、行走机构和控制器的机架安装在从岸上高处的机房延伸到深海的机架轨道上，将空气涡轮机和发电机组及附件安装在机房里，将储气包设置在机房附近的地方，将水轮机和储水包安装在靠近水面的岸上，从而将波力发电装置分成海上部分和岸基部分，海上部分即波力发电装置的动力部分，简称波力机；海上部分和岸基部分两者由机架轨道、传动主轴、气管道和水管道联接成波力发电装置；部分二，安装在机架轨道上的波力机的迎浪面指向的聚浪罩吸收水平方向上的拍岸浪能量和上下起伏的涌浪能量，通过将聚浪罩收集到比静态海平面所对应的水体体积 Vc多出的水体增量ΔVc的波浪以其自身的能量将自己压进聚能缸，推动缸内浮体单向活塞做遵循聚浪罩内水体体积增量等于聚能缸内浮体单向活塞运动对应的缸内容积增量，即ΔVc=ΔVg，以及聚能缸的活塞之行程与大海的浪高之转换比，即Lg:Lc规律的相应运动，并且还安装了扩大波力机的吸能宽度以及提高了波力机在微浪条件下的灵敏度、压缩比和吸能能力的扩展招浪罩，在扩展招浪罩的迎浪口设有一张拦截海生物等杂物的防生网，在扩展招浪罩后方的平面弹子的动圈平面上固定连接了一个负责扩展招浪罩调向的风力调向舵Ⅱ；与浮体单向活塞联动的传能构件带动小浪棘轮转动，以及在摩擦过渡轮的参与下带动大浪摩擦棘轮转动，大浪摩擦棘轮的输出轴通过超越离合器与小浪棘轮的输出轴构成离合运行可控状态之后，再由小浪棘轮的输出轴与岸基部分的发电机组的前置变速器的输入轴联轴驱动发电机组，同时通过聚能缸所获得的气体去驱动岸基部分中的空气涡轮机，所获得的水体去驱动岸基部分中的水轮机；空气涡轮机和水轮机的输出轴分别的通过各自所配的超越离合器与发电机组的前置变速器的输入轴，或与小浪棘轮的输出轴构成离合运行速控状态下，以实现小浪棘轮的输出轴的转速与扭矩足以令发电机组处于额定功率下发电时，空气涡轮机或水轮机即在转速测控器的控制下自动脱离运行，使得储气包再不向外送气而处于储气状态，储水包再不向外送水而处于储水状态；当小浪棘轮的输出轴的转速与扭矩出现难以维持发电机组处于额定功率下发电时，转速测控器发出指令启动储气包向空气涡轮机送气或启动储水包向水轮机送水，空气涡轮机或水轮机的输出轴通过超越离合器与小浪棘轮的输出轴构成离合运行速控状态，与小浪棘轮和大浪摩擦棘轮的共同输出轴一起驱动发电机组；部分三，本方法中，通过一个工艺功能特征和几何形状特征为“圆改长方”以及连接形式“单进复出”的其截面积与聚浪罩之出口端的导流截面积基本相同的转向节之分支输出口分别与等量的聚能缸连通，转向节的输入口为“圆”形，其输出口为“长方形”，在长方形的输出口的腔板上并排设置它的分支输出口；除了指定与处在转向节的轴线上的0号分支输出口连通的0号聚能缸为控制缸之外，其它各个聚能缸均为受控缸，所有受控聚能缸的下端进水口均设有栅阀；在0号聚能缸的缸体上设有不同高度的控制信号排水口，分别与相应的常闭单向浮球排水阀、滴漏式变重桶和聚能缸一一对应而形成各自独立的控制系统；部分四，本方法中，设置了由静态海平面高度测控器、自备行走机构和整机升降卷扬机所构成的系统，以静态海平面高度测控器探测的海平面高度讯号控制波力机自备行走机构和整机升降卷扬机的运行自动调节波力机吸能工作面的高度来消除潮汐的不利影响和避灾，确保波力机自身安全；部分五，本方法中，通过三种不同类型的调向方式——风力自然控制、人力人工控制和电力自动控制来调整聚浪罩的迎浪面指向来消除波浪传入方向的变化而对波力机吸能效率的不利影响的；部分六，本方法中，当海浪破坏力超过波力机抗风浪设计极限时，除了退出运行进入机房避灾措施之外，还在聚浪罩设置了过压释放闸、在聚能缸的下端设置了由过大浪高量控制的过压释放闸，在其上端设置了由极限浪高量控制的极压释放闸，以此分等级地确保波力机的自身安全，同时拓宽了波力机工作域，即在设计浪高的海况下仍然能安全运行；部分七，本方法中，在聚能缸上端浮体单向活塞向上运动的极限位置上设有紧急避灾开关，只要波浪浪高超过波力机抗风浪设计值时，紧急避灾开关自动启动自备行走机构和整机升降卷扬机将波力机送回岸上机房避灾；部分八，本方法中，设有随着储气包、储水包的储藏物增多与减少自动地减少与加多增压重物来调节储气包、储水包内的压力和稳定输出物的压力；部分九，发电机组是多台发电机通过各个发电机所配置的前置变速器输入轴上的转速测控器和超越离合器控制各个发电机的转轴进入或退出运行的组合体。