[海工笔记] 海上风力发电机常用术语 [offshore wind turbine terminology]

学习笔记 · 海上风电机组(单桩基础)通用术语,中英对照。

配图为本人原创绘制的示意图,标注为中英双语。

一、结构总览图

图 1 海上风电机组(单桩基础)常用术语示意 · 原创绘制。

二、术语表

1. 整机与上部总成

英文 中文 简要说明
Offshore wind turbine (OWT) 海上风电机组 / 海上风力发电机 整机的总称;本文将其界定为从叶片最高点至基础底部的全部结构(部分文献/标准将 wind turbine 限定为 RNA + 塔筒,边界因体系而异)
RNA (Rotor-Nacelle Assembly) 风轮-机舱总成 风轮 + 机舱的组合体,即塔筒顶部以上、负责捕获风能并发电的部分
Rotor 风轮(俗称叶轮) 由叶片和轮毂组成的旋转部件,将风能转化为机械能;”风轮”为规范术语,”叶轮”属俗称
Blade 叶片 捕获风能的气动翼型(airfoil)部件,通常为 3 支
Hub 轮毂 连接叶片与主轴的中心部件,内部常装有变桨系统(pitch system)
Nacelle 机舱 位于塔筒顶部的舱体,内部容纳主轴、齿轮箱(如有)、发电机、偏航系统(yaw system)等传动链设备

2. 支撑结构与基础

英文 中文 简要说明
Tower 塔筒 支承 RNA(风轮+机舱)的圆筒形塔架,是支撑结构的最上段
Support structure 支撑结构 塔筒 + 下部结构的统称,即 RNA 以下承担支撑与固定功能的全部结构(按本文划分即塔筒 + 过渡段 + 基础桩)
Substructure 下部结构 支撑结构中塔筒以下的部分,即过渡段 + 基础桩;部分标准/文献将其作为独立层级
Transition piece (TP) 过渡段 连接塔筒与基础桩的中间段(图中黄色部分),下部常带锥形变径段,与单桩之间以灌浆连接或螺栓法兰相连;常跨越海平面,其上附有平台、爬梯、靠船构件等
Grouted connection 灌浆连接 过渡段与单桩之间的经典连接方式:在两者环形间隙内灌注高强灌浆料形成整体连接;近年也出现取消过渡段的无 TP(TP-less)设计
Foundation pile 基础桩 打入海床、承担整机荷载的桩体;图示为单桩(Monopile)形式
Monopile 单桩 一种海上风机基础形式,单根大直径钢管桩
Mean Sea Level (MSL) 平均海平面 长期平均海面高度,是平台高度、轮毂高度等机组高程的常用基准面
Mudline 泥面 海床表面(海水与海床土的分界面),桩入土深度等基础设计参数常以其为起算参考面
Scour protection 冲刷防护 铺设在基础周围海床上的抛石等防护层,防止海流冲刷基础周围土体
Scour hole 冲刷坑 桩周土体在桩前马蹄涡(horseshoe vortex)与尾流涡淘刷下被冲走形成的局部凹坑(坑内为海水);无防护时冲刷将发展至平衡冲刷深度(equilibrium scour depth)后趋稳,而非无限发展,其深度量级与桩径相当,具体取值以设计规范为准

3. 附属设施与电缆

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Platform 平台 过渡段顶部的工作平台,供人员登临和检修作业
Ladder 爬梯 设于过渡段的攀爬梯,连接水面与平台
Boat landing 靠船构件 设于爬梯两侧的粗护柱(与爬梯一体),供运维交通船靠泊,防止船只撞击损坏爬梯,人员由此登梯上平台
J-tube J 型管 附着于过渡段/桩身外壁的 J 形导管:上端通至平台,下端弯至泥面附近并以喇叭口收尾;海底电缆自喇叭口穿入、沿管内上引至机组,对电缆起保护与导向作用
Subsea power cable 海底电缆 水下输电电缆的统称;出 J 型管后通常埋设于泥面以下一定深度(工程上常见约 1–3 m)以防锚害与冲刷
Array cable 集电海缆 连接场内各风机与海上升压站、汇集电能的海底电缆
Export cable 送出海缆 连接海上升压站与陆上电网的海底输电电缆

三、备注

  • 本文术语以单桩式(Monopile)固定基础海上风机为例;其他基础形式(导管架 Jacket、重力式 Gravity-base、浮式 Floating)术语体系基本通用,仅基础部分称谓不同。
  • 图片为原创绘制,仅用于个人学习与非商业博客发布。

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