[其他]烟筒-风涡力机

说明书

发明技术领域：新能源

当今世界常规能源日趋短缺，供应紧张情况下，国外对于新能源-风能的开发和利用越来越重视《2000年的中国研究资料》文献（中国电机工程学会编19集1984年7月出版）报导。国外积极发展风力发电，主要国家有美国、加拿大、西德、意大利、瑞典、英国、法国、苏联和新西兰等国。

目前国外已投入运行的风力发电机组都是铁塔式风力机组。风力机直接承受风力发电，因为风力是随时间和季节气候不断变化。塔式风力机要保持运行稳定性，提高安全可靠性和降低发电成本，并随机组容量不断增大。就面临了一系列不易解决的困难，因而本发明“烟筒-风涡力机”就是为了解决上述难题便应运而生了。

“烟筒-风涡力机”作为一种无污染的新能源，它与各国所报导的塔式风力机有许多不同之处，其最大特点是：它具有设计，制作，施工容易，运行稳定，可靠性高，维护检修方便，在与塔式风力机叶片长度（米）和铁塔高度（米）等条件相同情况下。在同等级风力作用时，它比常规塔式风力机出力大十倍，而且在微风里“烟筒-风涡力机”可照常运转发电。

在设计“烟筒-风涡力机”烟筒进风洞的位置时，考虑每一个进风洞均分别相差120°，使烟筒池面部份形成三个对称相角差为120°进风洞。进风洞尺寸应根据风涡力机容量决定。

风涡力机组安装在烟筒进风洞管道出口（喷咀）上端。不管来自任何方向风量都按超前滞后的角度对准风涡力机叶片作功。作完功后的风量从风涡力机叶轮边缘端部沿着另一对称台阶相角差互为120°出风洞通向三个烟筒（高度相等）排向大气。完成一次进风量和出风量的全过程，如此不断循环推动风涡力机作功。

三个高度相等烟筒位置安装于引风堤上，每个出风洞口管道分别对准角度相同的烟筒联接为一整体。

在每个进风洞两侧均设有引风堤，来自任何方向，进风量都被水平两侧引风堤和进风洞顶端圆抛物面引风板搜集汇集成“狭谷效应”。加速了进风洞风量速度，从而增大风涡力机出力。若果在任一瞬间或持续短时间里同时出现两个以上的风速时，更能体现引风堤搜集风能的效率。

设计中还考虑到进风洞管道，进口与出口不等截面和有意识地缩短了进口与出口管道间距离（米）。使进风洞进口与出口截面之比形成3∶1。这样做的结果是让风涡力机叶片直接获得2～2.8倍风速（米/秒），提高风涡力机出力。这是本设计第一次提出了“狭谷效应”的理论，通过引风堤来实现。加上变截面喷咀的应用。两者有机结合在一等位中心线上。一前一后。按照设计意图来自任何方向进风量速度，沿着引风堤汇集进入风洞。经交截面管道速度再次递升，保证了“烟筒-风涡力机”出力大幅度增加。这是本设计特点。

发电机，交速器安装在风涡力机上端（二层楼）风涡力机通过中心主轴联结在一层亦即风涡力机在空气室，发电机变速器在二层控制室，运行维护方便，风涡力机只与空气接触，无腐蚀之虑，安全可靠，施工安装方便。易于为现场人员接受。

风涡力机组装于烟筒小室内，因而从技术经济观点带来了下列积极效果：

A、风涡力机组装于烟筒小室内，发电机组（包括变速器等）即可采用常规发电机来代替，不需要制造特殊风力机组设备，从而大幅度地降低设备成本，这就意味着发电成本降低。

B、风涡力机组装于烟筒小室内，无疑使机组运行可靠性、安全、设备无腐蚀侵袭、寿命提高、机组检修维护方便、故障率减少，相对出力小时数增加。成本降低。

C、风涡力机组装于烟筒小室内，容量增大不受设备材料和调节系统限制。塔式风力机容量增大后随之而来的是金属材料和控制技术复杂不易解决。加之运行维护检修困难，设备寿命降低，故障率增多，为了解决上述矛盾，不断增加技术防护措施。结果导致机组单位造价增高，单位金属重量加大，外形几何尺寸越来越大，铁塔不断升高。迄今为止，常规塔式风力机进展缓慢也是上述重要原因之一。

经济比较表一

（表一）摘自《2000年的中国研究资料》第十九集，中国电机工程学会编，1984年7月出版。

普通一台国产200瓩发电机，其它条件情况相同它们的价格是：

1000转/分，出厂价格8000元（TZH-200型，兰州电机厂产）。

600转/分出厂价格13500元（TB-13-10型，重庆电机厂产）。

1500转/分，出厂价格15500元（T²₂X-200-4型，无锡第二电机厂产）。