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海上风机的支撑技术

发布时间:2021-11-05 12:27:44   阅读量:1992  
摘要:风电发电海上风机的支撑技术主要有底部固定式支撑和悬浮式支撑2类。底部固定式支撑有重力沉箱基础、单桩基础、三脚架基础3种方式。以悬浮式支撑有浮筒式和半浸入式2种方式,主要应用于水深75~500m的范围。


风电发电海上风机的支撑技术主要有底部固定式支撑和悬浮式支撑2类。


底部固定式支撑


底部固定式支撑有重力沉箱基础、单桩基础、三脚架基础3种方式。


(1)重力沉箱基础。

重力沉箱主要依靠沉箱自身质量使风机矗立在海面上。Vindeby和TunoeKnob海上风电场基础就采用了这种传统技术。在风场附近的码头用钢筋混凝土将沉箱基础建起来,然后使其漂到安装位置,并用沙砾装满以获得必要的质量,继而将其沉入海底。海面上基础呈圆锥形,可以起到减少海上浮冰碰撞的作用。Vindeby和Tunoe Knob风电场的水深变化范围在2.5~7.5m之间,每个混凝土基础的平均质量为1050t。该技术进一步发展,用圆柱钢管取代了钢筋混凝土,将其嵌入到海床的扁钢箱里。该技术适用于水深小于10m的浅海地区。


(2)单桩基础。单桩基础由一个直径在3~4.5m之间的钢桩构成。钢桩安装在海床下18~25m的地方,其深度由海床地面的类型决定。单桩基础有力地将风塔伸到水下及海床内。这种基础的一大优点是不需整理海床。但是,它需要防止海流对海床的冲刷,而且不适用于海床内有巨石的位置。该技术应用范围水深小于25m。


(3)三脚架基础。三脚架基础吸取了海上油气工业中的一些经验,采用了质量轻、价格低的三脚钢套管。风塔下面的钢桩分布着一些钢架,这些钢架承担和传递来自塔身的载荷,这三个钢桩被埋置于海床下10~20m的地方。


悬浮式支撑


以悬浮式支撑有浮筒式和半浸入式2种方式,主要应用于水深75~500m的范围。

(1)浮筒式支撑。浮筒式基础由8根与海床系留锚相连的缆索固定在海面上,风机塔杆通过螺栓与浮筒相连。

(2)半浸入式支撑。主体支撑结构浸于水中,通过缆索与海底的锚锭连接,该形式受波浪干扰较小,可以支撑3~6MW、旋翼直径80m的大型风机。






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