[发明专利]用于振荡水柱式波浪能发电装置的单向流动气流通道系统

说明书

本发明公开了一种用于振荡水柱式波浪能发电装置的单向流动气流通道系统，其特征是，包括4个液封室、单向通气管道、管网；每个所述液封室均设置有两个通气管道，分别记为上管道和下管道；所述上管道为液封室液面上气体舱室的出口管道，下管道是指一端管口插入液封室液面下的管道。本发明所达到的有益效果：本装置可以采用多级冲击式/反力式高效涡轮进行能量的提取与转换进行发电，通过单向通气管道系统将气流整流为单向，避免了使用威尔斯涡轮和对称布局的带有双向导流叶片冲击式涡轮所带来的对气体动能提取效率低的问题，提高了发电能效。

技术领域

本发明涉及一种用于振荡水柱式波浪能发电装置的单向流动气流通道系统，属于新能源技术领域。

背景技术

海洋覆盖了地球百分之七十的表面，蕴含着无穷的能量，其中可利用的能量可以满足地球上目前所有的能源需求。而且海洋能是清洁的可再生能源，对环境几乎没有污染。据世界能源委员会调查显示，全球可利用的波浪能达到20亿千瓦，相当于全世界发电量的2倍。我国拥有广阔的海洋资源，波浪能的理论存储量约为7000万千瓦，其中沿海波浪能的能量密度大约为2～7kW/m。并且和其它可再生能源相比，波浪能的能量密度约为风能的5倍、太阳能的15倍。此外，波浪储能总量远大于风能，在传播过程中只有很小的能量损失，而且一年内90％(风能和太阳能为20％～30％)的时间都可以进行波浪发电。此外，37％的世界人口居住在离海岸90km的区域。由此可见，如果可以有效地利用这些能量，将会极大地造福人类。

振荡水柱式波浪能发电装置因其具有结构简单、性能可靠等优点而成为目前世界上最为成功的波浪能转换装置。振荡水柱式波浪能发电装置是目前各国最为重视、公认的最有前途、投入研究力量最大、建成使用最多的一种装置。振荡水柱型装置主要有一个气室，气室淹没于水面以下部分有一个开口，气室上部有气流通道。波浪波动时引起气室内液面上升或下降，使得气室的压力变化，气体经气流通道流出、流进气室，从而推动气流通道内安装的涡轮旋转，把波量能转化成机械能进行发电。振荡水柱式波浪能发电装置的关键部件是涡轮，由于气流是往复的，需采用一种在双向气流作用下均能同向旋转的涡轮机，目前实际应用的可实现双向发电的涡轮主要有威尔斯涡轮和带有双向导流叶片的冲击式涡轮。由于气流双向流动，这些涡轮机的结构对称，很难实现多级涡轮形式，能量转换效率低。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于振荡水柱式波浪能发电装置的单向流动气流通道系统，使得气室液面升降时，流经安装在气流通道中的涡轮的气流方向是唯一的，提升涡轮发电机组的工作效率。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种用于振荡水柱式波浪能发电装置的单向流动气流通道系统，其特征是，包括气室、涡轮发电装置、液封室、单向通气管道和管网；所述液封室设置有四个，分别依次记为第一液封室、第二液封室、第三液封室和第四液封室；所述气室顶部设置有管道；

每个所述液封室均设置有两个通气管道，分别记为上管道和下管道；所述上管道为一端位于液封室液面上气体舱室的出口管道，下管道为一端管口插入液封室液面下的管道；

所述第一液封室的上管道、第二液封室的上管道相连通，称之为上管道对，第三液封室的下管道和第四液封室的下管道相连通，称之为下管道对；

所述上管道对与下管道对通过单向通气管道连接，涡轮发电装置设置在所述上管道对与所述下管道对相连的单向通气管道中；

所述第二液封室的下管道、第三液封室的上管道和振荡水柱型装置的气室顶部管道相连通。

前述的一种用于振荡水柱式波浪能发电装置的单向流动气流通道系统，其特征是，所述涡轮发电装置受到的驱动气流为单向的。

前述的一种用于振荡水柱式波浪能发电装置的单向流动气流通道系统，其特征是，所述气室的底部设置有进口，用于波浪的进出。