[实用新型]一种风电机组体内预应力单层钢板-混凝土组合塔筒

说明书

本实用新型公开了一种风电机组体内预应力单层钢板‑混凝土组合塔筒，涉及风力发电技术领域。该塔筒由上部纯钢塔筒和下部组合塔筒组成，组合塔筒沿环向由6片单层钢板组合壳体通过螺栓连接形成六边形筒体并沿竖向分段组装而成，在组合塔筒预埋的波纹管内张拉体内预应力筋。所述的单层钢板组合壳体外侧为平钢板、内侧为竖向钢筋和水平钢筋组成的钢筋网片，钢筋网片与平钢板之间通过横向短筋连接，然后浇筑混凝土形成整体。所述的单层钢板组合壳体边缘设置分段的加劲区并预留螺栓孔洞，以便通过螺栓拼装形成组合塔筒。该塔筒稳定性好、承载力高、连接可靠，构件加工简单、运输方便，可实现全装配式施工，施工周期短，综合效益高，具有广阔的工程应用前景。

技术领域

本实用新型涉及风力发电技术领域。

背景技术

随着现代工业的快速发展，人类对能源的需求急剧增加，与此同时气候变化和环境保护问题也日益引起人们的关注和忧虑。风能作为一种可再生资源，具有绿色清洁、价格低廉等优势。风能资源的开发有利于建设资源节约型和环境友好型社会、促进我国能源结构调整。我国风能储量十分丰富，风电产业具有广阔的开发利用前景，近年来我国风力发电产业得到了快速增长。

由于我国风能资源地区分布不均，目前风电开发主要集中于“三北”高风速地区，但当地电网消纳能力有限，导致“弃风限电”问题突出。而我国中东部及南部低风速区接近经济发达地区，可实现风电的就地消纳，因此近年来低风速区风电资源的开发得到了大力支持。为了获得更大的风速、提高发电量，大功率、高塔筒的风电机组成为发展趋势，随着高度的增加对塔筒结构的受力性能也提出了更高的要求。传统的风电塔筒多为纯钢塔筒，由于稳定性较差、承载力较低、钢材用量大和造价高等原因无法满足低风速区风力发电的需求。而混凝土塔筒接缝处需要现场灌浆养护等，以致施工工序较多，安装周期较长。

因此研发一种稳定性好、承载力高、刚度大、抗疲劳性能好，同时施工方便、施工周期短的风电塔筒对于推进风能资源的开发具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型提出一种风电机组体内预应力单层钢板-混凝土组合塔筒：该塔筒由上部纯钢塔筒和下部组合塔筒组成。组合塔筒沿环向由6片单层钢板组合壳体通过螺栓连接形成六边形筒体并沿竖向分段组装而成。单层钢板组合壳体外侧为平钢板、内侧为竖向钢筋和水平钢筋组成的钢筋网片，钢筋网片与平钢板之间通过横向短筋连接，然后浇筑混凝土形成整体。单层钢板组合壳体边缘设置分段的加劲区，并预留螺栓孔洞，以便通过螺栓连接进行拼装。单层钢板组合壳体内部预埋波纹管，塔筒拼装完成后在波纹管内张拉体内预应力筋，一端锚固于纯钢塔筒底部法兰板，另一端锚固于塔筒基础内。

该塔筒充分发挥了组合结构承载力高、稳定性好的受力特性，构件加工简单方便、连接安全可靠，可实现工厂预制、现场组装的全装配式施工，施工周期短，综合效益高，具有广阔的工程应用前景。

本实用新型的技术方案如下：

一种风电机组体内预应力单层钢板-混凝土组合塔筒，该塔筒包括纯钢塔筒、组合塔筒、单层钢板组合壳体、平钢板、混凝土、外端板、加劲板、内端板、螺栓、预应力筋、预埋钢管、波纹管、竖向钢筋、水平钢筋、横向短筋、吊点附加钢筋、锚具、法兰板。

该塔筒由上部纯钢塔筒和下部组合塔筒组成，纯钢塔筒下部焊接法兰板与组合塔筒加劲区通过螺栓连接，并将预应力筋锚固于纯钢塔筒法兰板上，使其与组合塔筒紧密连接，该构造连接方式可省去传统混合塔筒中的转接环装置，上部纯钢塔筒的内力可直接传递到下部组合塔筒上，使得传力路径更加直接、受力更为合理。

组合塔筒沿环向由6片单层钢板组合壳体采用螺栓连接拼装形成六边形筒体，并沿竖向分段组装而成，单层钢板组合壳体在工厂完成预制，在现场全装配式施工，施工周期短、运输方便。