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风能发电技术(一)

已有 4844 次阅读 2009-6-13 23:44 |个人分类:生活点滴|系统分类:科普集锦| 风能发电技术(一)

(一)风力机的类型

根据风轮结构及其在气流中的位置,大体可分为两大类:水平轴式和垂直轴式

1、水平轴式风力发电机的风轮绕一根水平轴旋转,工作时,风轮的旋转平面与风向垂直,如下图所示,大型风电发电机一般采用1-4片叶,小型以及微型常采用12-24片叶

2、垂直式风力发电机的风轮绕一个垂直轴旋转,如下图所示,其主要优点是,可以接受来自任何方向的风,因而风向改变时无需对风。常见的有S型以及H

风能发电

(二)目前风能发电有两种方式:

1、小型家用分散型风力发电装置

2、并网的大型风力发电装置

风力发电装置主要包括风轮机、传动变速装置、发电机。风力发电机的成本取决于效率、容量和平均年速

并网发电的价值分析

风能的价值取决于应用风能和利用其他资源来完成同一任务所要付出的代价差异。从经济效益角度来解释,这个价值可定义为利用风能时所节省的燃料费、容量费和排放费。从社会效益讲,这个价值相当于所节省的纯社会费用。

(三)风力发电装置

(1)风轮:目前常用的材料是玻璃纤维复合材料

(2)调制器和限速装置:有三类:偏航式、气动阻力式、变浆距角式

A:偏航式:小型风力机叶片一般固定在轮廓上,不能改变浆距角,为了避免在超过设计的风速太多的风速下运行,常采用使整个风轮水平或者垂直转角的方法,以偏离风向,达到超速保护目的,这种装置的关键是把风轮轴设计成偏离轴心一个水平或者垂直距离,从而产生一个偏心距。

B:气动阻力式:将减速板铰接在叶片端部,与弹簧相连。在正常情况下,减速板保持与风轮同心的位置,当风轮超速时,减速板所受的离心力对铰接轴的力矩大于弹簧力矩,从而绕轴转动,增加风轮阻力,起到减速作用。

C:变浆距角式:采用变浆距角除了可控制转速外,还可以减小转子和驱动链中各个部件的压力,并允许风力机在很大的风速下正常运行,因而应用相当广泛。

(3)调向装置:风力机可设计成顺风向或者逆风向,一般采用逆风向。顺风向风力机能自然对准风向,因此一般不需要进行调向控制,逆向风力机必须采用调向装置

A:尾舵调向:主要用于小型风力电机装置

B:侧风轮调向:在机舱的侧面安装的一个小风轮,其旋转轴与风轮主轴垂直

C:风向跟踪装置调向:对于大型风力发电机一般采用电动机驱动的风向跟踪调节装置

(4)传动机构:风力机的传动装置包括低速轴、高速轴、增速齿轮箱、连轴节和制动器等

(5)塔架:风力机的除了要支撑风力机的质量外,还要承受吹响风力机和塔架的风压,以及风力机运行中的动载荷。



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1 刘晓东

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