[实用新型]一种半潜平台-风力机双体模块化浮式集成系统

说明书

一种半潜平台‑风力机双体模块化浮式集成系统，属于海洋能源利用领域，包括风力机模块、半潜式平台模块、锚链系统、平台‑风力机塔架夹紧装置。半潜式平台模块中心设置内径大于风力机模块塔架外径的套筒，套筒内对称分布的垂向多层风力机塔架夹紧装置，利用齿轮驱动方式将橡胶塞伸向风力机塔架，并将风力机塔架与半潜平台进行夹紧对接，从而限制风力机模块与半潜平台模块的相对运动。本实用新型半潜式平台和风力机模块的各自浮力等于其自身结构重力，具有自平衡性，能够提升浮式海上风力机垂向对接安装/拆分撤除过程中的容错性能，提高安装及撤除过程的安全性并降低相关成本，半潜平台采用耐疲劳耐腐蚀性FRP材料，能够为两台大型海上风力机提供全寿命服役支撑。

技术领域

本实用新型属于海洋能利用领域，涉及半潜式风力机结构全寿命周期的设计、安装、运维和撤除等技术，提供一种半潜平台-风力机双体模块化浮式集成系统。

背景技术

近年来，由于全球环境恶化和能源危机等问题，世界各国纷纷将目光投向海上风能开发，拟通过建设海上风电场电来改善能源结构。海上风能资源丰富，且相比陆上风力更稳定，因此近年来各国不断加强海上风力机的研究和建设。然而对于挪威、美国、中国等国家来说，海上风力资源的巨大潜力主要在水深大于50m的深水域，而相比浮式海上风力机，固定式海上风力机建造成本随着水深的增加将变得十分巨大，因此浮式风力机在深水区域更具有发展前景。浮式风力机按其基础形式能够分为张力腿式、Spar式、半潜式等，其中半潜式浮式风力机具有稳定性好、适用水深范围广和建造运输方便等优点。而浮式海上风力机安装的安全性和便捷性一直是制约其发展的关键因素。

现有技术中，海上风力机的安装方法主要包括分体安装和整体安装：分体安装即使用配备液压支腿的移动自升平台，完成风力机的分段式吊装；整体安装即先在陆上完成风力机的整体组装，使用大型浮吊完成风力机的整体吊装。

现有技术的不足是：海上风力机的安装需要实现风力机塔架与海上基座上塔筒的对接，在保证对接准确性的同时，需要极力避免安装过程中的碰撞损伤。采用分体安装方法时，由于海上风浪的影响，浮式平台基座位置极其容易发生较大运动，从而进一步加大对接的难度。而采用整体安装方法时，其海上运输要求较高，不仅需要更大承载能力的运输船，还需要在运输过程中保持较好的稳定性，从而避免整体结构的损伤。目前还非常缺少能够便捷装卸兼容性好的的浮式平台海上风力机模块化组合系统。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种半潜式风力机模块化集成系统，采用易于建造、安装、拆卸和兼容性好的模块化概念，通过在半潜式平台内设置平台-风力机塔架夹紧装置，将半潜式平台和风力机划分为两个易于组合和拆分的自平衡主要模块，从而降低半潜式风力机平台海上装卸和更换的困难，并改善其受力性能，降低整体结构安装和撤除成本。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种半潜平台-风力机双体模块化浮式集成系统，包括风力机模块1、半潜式平台模块2、锚链系统3、多个平台-风力机塔架夹紧装置。

所述的风力机模块1具有浮力自平衡特性，放入水中后风力机模块1自浮力等于其自身结构重力，能够实现自身重力与浮力自平衡。所述半潜式平台模块2具有浮力自平衡特性，放入水中后，半潜式平台模块2自浮力等于其自身结构重力，能够实现自身重力与浮力自平衡，半潜式平台模块2的中心设置风力机套筒，风力机套筒内直径比风力机模块1外直径适当略大(如1m)，风力机模块1底部可以穿过风力机套筒进入海中。所述的平台-风力机塔架夹紧装置垂向多层对称分布于半潜式平台模块2中心风力机套筒内，各个平台-风力机塔架夹紧装置的结构尺寸相同，可协同工作，便于维护。所述锚链系统3包括若干呈对称分布的锚链，其上端锚固在半潜式平台模块2下方，下端固定在海底，用于限制半潜式平台模块的运动响应。