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新型风力提水技术的研究
发布时间:2015/3/4 | 浏览次数:5730次

  简要信息
  【获奖类型】中国水科院应用二等奖
  【任务来源】科技部
  【课题编号】牧-011003
  【项目起止时间】2001年11月~2003年12月
  【完成单位】牧科所
  【主要完成人】吴永忠、包小庆、查咏、刘伟、刘文兵

  立项背景
  该项研究2001年11月份获得批准后,牧科所为使该项目的研究工作能够全面深入的开展,在全所范围内进行了一次总协调,落实了实验室、实验车间,并制定了“863”专用管理办法。明确了该项研究的任务、进度、及目标,为开展研究做好了前期准备工作。风力机匹配是一个非常复杂的问题,也是长期以来难以解决的问题。由于水泵与风轮扭矩特性差异很大,致使风轮与水泵功率匹配不能在一个区间吻合,而只能是一个点,造成风力提水机组设计风速(即最佳匹配风速)难以确定。设计风速小,虽然可以照顾启动问题,但是机组效率降低,提水量减少;而设计风速高,又造成启动困难,利用率降低。该次开发的风力提水机采用负荷变化与风轮转速二次方成正比,这样即可满足机组的启动特性,又将设计风速提高,使机组从启动到额定风速之间基本能够在高效工况下匹配。

  
研究内容
  研制出由水平轴、3叶片、变桨调速、尾翼对风、风力提水专用风力发电机,通过控制系统匹配专用直流潜水多级离心泵和交流变频潜水电泵组成的两种规格的风力提水系统。 主要技术达到的水平:(1)提水专用风力发电主机达到世界先进水平;(2)提水专用交流变频潜水电泵和永磁直流潜水电泵达到世界领先水平;(3)风力发电提水专用桨叶达到国内先进水平;(4)风力发电提水电控系统及自动化程度达到国内领先水平。

  
创新点
  目前已得到国家知识产权局受理的专利3项,分别是:(1)风力发电机与直流潜水电泵组成的提水系统,申请号03201240.3(实用专利);(2)永磁直流发电机新型转子技术,申请号02150086X(发明专利);(3)风力提水专用离心水泵的新结构,申请号03272154.5。

  应用前景及社会经济效益
  两种提水机组定型之后,课题组积极与当地生产企业合作,充分利用厂家批量生产的优势,生产出了一批合格产品。一方面,为机型的推广做准备;另一方面,也有利于将来市场的开发。课题组对风力发电提水机在吉林省和内蒙古自治区进行了推广,以解决当地农业灌溉和人畜饮水问题。直流提水系统于2002年底以5万元的价格,以技术转让的方式对吉林省节水灌溉设备厂进行了技术转让,到2003年底该厂已生产了200台套。风力提水是风能的主要利用方式,目前国内对风力提水机的年需求量为10000台。经资源、经济分析和市场预测,并参考目前内蒙推广的15万台风力发电机和60年代江苏推广的20万台低扬程简易风车的情况,预计未来农业灌溉型和人畜饮水型风力提水机潜在市场均为100万台套,形成购买力的约为30万台套。风力排水、水产养殖和制盐型风力提水机市场需求量为10万台套,形成购买力的约为5万台套。该项目研制的风力提水机技术先进、性能可靠,处于国内领先水平,具有良好的应用前景和市场竞争力。

   
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