基于浮式平台的内嵌式减振发电系统及减振发电方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110594076A(43)申请公布日2019.12.20(21)申请号201910890243.X(22)申请日2019.09.20(71)申请人天津大学地址300350天津市津南区海河教育园区雅观路135号43教学楼(72)发明人余杨李振眠余建星高扬赵明仁崔宇朋(74)专利代理机构北京和信华成知识产权代理事务所(普通合伙)11390代理人胡剑辉(51)Int.Cl.F03B13/14(2006.01)F03B11/00(2006.01)F03D9/00(2016.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称基于浮式平台的内嵌式减振发电系统及减振发电方法(57)摘要本发明实施例涉及一种基于浮式平台的内嵌式减振发电系统及减振发电方法，所述系统包括：浮式平台子系统、吸能减振子系统、振荡发电子系统以及智能控制子系统，智能控制子系统分别与浮式平台子系统、吸能减振子系统、振荡发电子系统连接，浮式平台子系统与吸能减振子系统连接，吸能减振子系统与振荡发电子系统连接；浮式平台子系统，包括浮式平台浮体结构，系泊系统，顶部甲板以及相关的作业生产设备；吸能减振子系统，包括一个或者多个内嵌式调谐液柱阻尼器；振荡发电子系统，包括振荡气室、气流通道和自整流涡轮；智能控制子系统，包括用于自动化和机电过程的处理器、传感器及其数据采集、通信和人机界面。CN110594076ACN110594076A权利要求书1/1页1.一种基于浮式平台的内嵌式减振发电系统，其特征在于，所述系统包括：浮式平台子系统、吸能减振子系统、振荡发电子系统以及智能控制子系统，其中，所述智能控制子系统分别与所述浮式平台子系统、吸能减振子系统、振荡发电子系统连接，所述浮式平台子系统与所述吸能减振子系统连接，所述吸能减振子系统与所述振荡发电子系统连接；所述浮式平台子系统，包括深海浮式平台或者浮式基础，所述深海浮式平台或者浮式基础包括浮式平台浮体结构，系泊系统，顶部甲板以及相关的作业生产设备；所述吸能减振子系统，包括一个或者多个内嵌式调谐液柱阻尼器；所述振荡发电子系统，包括振荡气室、气流通道和自整流涡轮；所述智能控制子系统，包括用于自动化和机电过程的处理器、传感器及其数据采集、通信和人机界面。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述内嵌式调谐液柱阻尼器包括水平液柱通道、两端等截面的垂直液柱通道和填充在内嵌式调谐液柱阻尼器内部的工作流体。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述水平液柱通道和垂直液柱通道设置于所述顶部甲板下方，所述浮式平台浮体结构内部。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述内嵌式调谐液柱阻尼器配备水泵，用于根据具体的海洋工况调整工作流体的体积，其中确保内嵌式调谐液柱阻尼器的固有周期与工作海况中波浪荷载谱峰周期一致。5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述内嵌式调谐液柱阻尼器配备节流装置，并配备相应的控制设备，用于根据具体的海洋工况调整所述节流装置的阻尼性能。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述节流装置包括节流孔板或者阀门。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个内嵌式调谐液柱阻尼器根据所述浮式平台浮体结构的特点对称布置。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述振荡气室位于每一个内嵌式调谐液柱阻尼器垂直液柱通道顶部，用于上下移动调整气室体积；所述振荡气室与所述垂直液柱通道相通，气室高度应大于工作流体发生的最大振幅。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气流通道设置于所述振荡气室顶部，并在所述气流通道出口处设置操作间；所述操作间与外部大气相通，用于人员安装、操作和维护设备；所述自整流涡轮安装于所述气流通道中，其中，所述自整流涡轮为用于振荡水柱式波能发电装置的威尔斯涡轮或者冲击式涡轮。10.一种基于浮式平台的内嵌式减振发电方法，其特征在于，所述方法包括：在海洋载荷的作用下，浮式平台发生运动响应，激发内嵌式调谐液柱阻尼器内部工作流体吸收浮式平台的振动能量，以产生激烈的往复振荡运动；内嵌式调谐液柱阻尼器工作流体的振荡运动，将增大或者减小位于两侧垂直液柱通道顶部的振荡气室的体积，以使振荡气室的内气压与外部大气压存在压差；在气压差的作用下，振荡气室内的气体或者外部大气将通过气流通道进入到振荡气室或者由振荡气室排出，形成气体的往复振荡运动；自整流涡轮利用往复振荡气流工况，将振荡气流的机械能转化为自身的转动动能，进而转化为电能。2CN110594076A说明书1/6页基于浮式平台的内嵌式减振发电系统及减振发电方法技术领域[0001]本发明实施例涉及浮式结构减振技术和海洋新能源技术领域，尤其涉及一种基于浮式平台的内嵌式减振发电系统及减振发电方法。背景技术