水力發(fā)電站的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種水力發(fā)電站，屬于水力發(fā)電設(shè)施【技術(shù)領(lǐng)域】。包括構(gòu)建于上游河流上的用于攔截并抬高上游河流的水位的攔水壩、一安裝在下游的水輪發(fā)電機(jī)和一用于將由攔水壩攔截的上游河流的水引至水輪發(fā)電機(jī)而使水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電的能量集中裝置，其中：水輪發(fā)電機(jī)的出水口與下游河流相通，特征在于：所述的能量集中裝置為一集能管，該集能管的一端與攔水壩的入水口相連接并相通，而集能管的另一端與所述水輪發(fā)電機(jī)連接。對(duì)地形地貌適應(yīng)性好并且不會(huì)損及農(nóng)田山林及村落城鎮(zhèn)；適用于具有較大落差的自然河流水系；構(gòu)建成本低并且可以滿足就近并網(wǎng)發(fā)電要求；能節(jié)約投資與節(jié)約資源；集能管趨于免維護(hù)，體現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)廉價(jià)效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】水力發(fā)電站

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于水力發(fā)電設(shè)施【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種水力發(fā)電站。

【背景技術(shù)】
[0002]如人們所知，水力發(fā)電的基本原理是利用水位落差，配合水輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電力，也就是利用水的位能轉(zhuǎn)換為水輪機(jī)的機(jī)械能，再以機(jī)械能推動(dòng)發(fā)電機(jī)，得到電力。公知的水力發(fā)電是在江河湖泊上選址筑壩，攔水形成龐大的水庫(kù)而藉以提高水位，蓄積能量，在壩底(習(xí)慣稱下游)安裝水輪發(fā)電機(jī)組。通常，水位每提高10m，就能增加lkg/cm2的水壓。由此可知，水庫(kù)越大并且壩堤越高即水位越高，水輪發(fā)電機(jī)的裝機(jī)容量便越大，我國(guó)三峽電站的水庫(kù)庫(kù)現(xiàn)聞達(dá)200米便是基于此理。
[0003]大、中型水力發(fā)電站雖然能夠滿足各行各業(yè)的用電需求，但是鑒于建造大、中型水力發(fā)電站會(huì)犧牲農(nóng)田、山林乃至村落及城鎮(zhèn)并且需要移民，尤其還需兼顧下游的安全性，以防萬(wàn)一決堤給下游造成災(zāi)難，因而象我國(guó)的黃河、長(zhǎng)江流域的水力發(fā)電站的數(shù)量只能是屈指可數(shù)的幾座。
[0004]眾所周知，建造規(guī)模級(jí)的水力發(fā)電站除了前述因素外，還具有投資大、對(duì)地形地貌挑剔以及建造周期長(zhǎng)等的欠缺。盡管如此，就我國(guó)目前的情況而言，水力發(fā)電對(duì)水資源的利用率僅為20%左右，尚有80%的水力資源尚未得到應(yīng)有的利用。此外，我國(guó)用電緊缺地區(qū)主要集中在京、津、滬、長(zhǎng)三角和珠江三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，而電力資源豐富的地區(qū)卻在西部，從而長(zhǎng)期以來(lái)形成了西電東輸?shù)母窬?。西電東輸雖然能夠緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的電荒現(xiàn)象，但是由于需要建造超高壓的并且為遠(yuǎn)距離的輸變電設(shè)施，一方面投資成本高及在輸變電過(guò)程種的線路電損大，另一方面造成資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，再一方面供電部門(mén)的線路管護(hù)成本高并且投入人力多。
[0005]鑒于上述狀況，有必要加以探索經(jīng)濟(jì)而廉價(jià)的水力發(fā)電模式，為此本 申請(qǐng)人:進(jìn)行了長(zhǎng)期的關(guān)注與設(shè)計(jì)，終于形成了下面將要介紹的技術(shù)方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的任務(wù)在于提供一種有助于顯著增進(jìn)對(duì)地形地貌的良好的適應(yīng)性而藉以避免損及農(nóng)田山林及避免影響村落城鎮(zhèn)、有利于顯著降低建造成本并且滿足與就近電網(wǎng)的并網(wǎng)要求而藉以節(jié)省投資成本以及節(jié)約資源、有益于顯著降低建造與維護(hù)成本而藉以體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的廉價(jià)性的水力發(fā)電站。
[0007]本實(shí)用新型的任務(wù)是這樣來(lái)完成的，一種水力發(fā)電站，包括構(gòu)建于上游河流上的用于攔截并抬高上游河流的水位的攔水壩、一安裝在下游的水輪發(fā)電機(jī)和一用于將由攔水壩攔截的上游河流的水引至水輪發(fā)電機(jī)而使水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電的能量集中裝置，其中:水輪發(fā)電機(jī)的出水口與下游河流相通，特征在于:所述的能量集中裝置為一集能管，該集能管的一端與攔水壩的入水口相連接并相通，而集能管的另一端與所述水輪發(fā)電機(jī)連接。
[0008]在本實(shí)用新型的一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的上游河流為自然河流。
[0009]在本實(shí)用新型的另一個(gè)具體的實(shí)施例中，在所述的擋水壩朝向所述上游河流的一側(cè)并且在對(duì)應(yīng)于所述入水口的位置設(shè)置有用于攔截漂浮物的漂浮物攔污柵。
[0010]在本實(shí)用新型的又一個(gè)具體的實(shí)施例中，在所述的攔水壩上并且在對(duì)應(yīng)于所述入水口與所述集能管之間的位置設(shè)置有閘門(mén)。
[0011 ] 在本實(shí)用新型的再一個(gè)具體的實(shí)施例中，在對(duì)應(yīng)于所述出水口與所述的下游河流之間的位置設(shè)置有集沙池。
[0012]在本實(shí)用新型的還有一個(gè)具體的實(shí)施例中，在所述的集能管上設(shè)置有排氣管，該排氣管的上端高出所述上游河流的水平面。
[0013]在本實(shí)用新型的更而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的集能管為直管或構(gòu)成有波峰與波谷的彎管。
[0014]在本實(shí)用新型的進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的集能管為鋼筋混凝土管或預(yù)制金屬管。
[0015]在本實(shí)用新型的又更而一個(gè)具體的實(shí)施例中，當(dāng)所述的集能管為直管時(shí)坡度為^ 0.5% ;而當(dāng)集能管為具有波峰與波谷的彎管時(shí)，波峰與所述入水口之間的最大高度差距離為彡8米。
[0016]在本實(shí)用新型的又進(jìn)而一個(gè)具體的實(shí)施例中，在所述的集能管上并且沿著集能管的長(zhǎng)度方向以間隔狀態(tài)設(shè)置有伸縮裝置。
[0017]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，由于在上游河流上構(gòu)建的攔水壩與設(shè)置在下游河流處的水輪發(fā)電機(jī)之間采用了由集能管擔(dān)當(dāng)?shù)哪芰考醒b置，因而具有以下長(zhǎng)處:其一，對(duì)地形地貌適應(yīng)性好并且不會(huì)損及農(nóng)田山林及村落城鎮(zhèn)；其二，適用于具有較大落差的自然河流水系；其三，構(gòu)建成本低并且可以滿足就近并網(wǎng)發(fā)電要求；其四，能節(jié)約投資與節(jié)約資源；其五，由于集能管4趨于免維護(hù)，因而可以體現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)廉價(jià)效果。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的第一實(shí)施例示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型的第二實(shí)施例示意圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型的第三實(shí)施例示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1:
[0022]請(qǐng)參見(jiàn)圖1，給出了一構(gòu)建于上游河流I上的用于攔截并抬高上游河流I的水位且不影響航運(yùn)的攔水壩2 (攔水壩2的功用在于提高水位而使集能管4獲得水,但航運(yùn)不受影響)、一安裝在下游的水輪發(fā)電機(jī)3和一用于將由攔水壩2攔截的上游河流I的水引至水輪發(fā)電機(jī)3而使水輪發(fā)電機(jī)3發(fā)電的能量集中裝置，其中:水輪發(fā)電機(jī)3的出水口 31與下游河流5相通。
[0023]作為本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的技術(shù)要點(diǎn):前述的能量集中裝置為一集能管4，該集能管4的一端與攔水壩2的入水口 21相連接并相通，而集能管4的另一端與前述水輪發(fā)電機(jī)3連接。
[0024]上面提及的上游河流I為自然河流。優(yōu)選地，在擋水壩2朝向前述上游河流I的一側(cè)并且在對(duì)應(yīng)于前述入水口 21的位置設(shè)置有用于攔截漂浮物的漂浮物攔污柵22。
[0025]在前述的攔水壩2上并且在對(duì)應(yīng)于前述入水口 21與前述集能管4之間的位置設(shè)置有閘門(mén)23。在關(guān)閉閘門(mén)23后可方便地對(duì)集能管4檢護(hù)。
[0026]在本實(shí)施例中，前述的集能管4為直管，并且優(yōu)選采用鋼筋混凝土管，集能管4自攔水壩2向水輪發(fā)電機(jī)3的方向傾斜設(shè)置，并且集能管的坡度為> 0.5% (坡度等于高程差除以水平距離再乘以100%)。
[0027]由于前述的水輪發(fā)電機(jī)3屬于公知技術(shù)，因而 申請(qǐng)人:不再贅述。此外，由于前述的集能管4的直徑及長(zhǎng)度與水輪發(fā)電機(jī)3的裝機(jī)容量以及上游河流I同下游河流5之間的水位差存在因果關(guān)系，因而在本實(shí)施例中不需要對(duì)集能管4的直徑及長(zhǎng)度進(jìn)行特別限定。
[0028]作為優(yōu)選的方案，還可在前述集能管4的長(zhǎng)度方向以間隔狀態(tài)設(shè)置伸縮裝置，該伸縮裝置即為伸縮縫裝置，以使集能管4滿足熱脹冷縮的氣候變化適應(yīng)性要求。
[0029]當(dāng)要發(fā)電時(shí)，開(kāi)啟閘門(mén)23，上游河流I的水從入水口 21進(jìn)入集能管4，由集能管4驅(qū)使水力發(fā)電機(jī)3工作,使水力發(fā)電機(jī)3發(fā)電。
[0030]實(shí)施例2:
[0031]請(qǐng)參見(jiàn)圖2，在對(duì)應(yīng)于前述出水口 31與前述的下游河流5之間的位置設(shè)置有集沙池311，集能管4采用預(yù)制的金屬管。其余均同對(duì)實(shí)施例1的描述。
[0032]實(shí)施例3:
[0033]在集能管4上設(shè)置有排氣管41，該排氣管41的上端高出前述上游河流I的水平面。在本實(shí)施例中，集能管4為具有波峰與波谷的彎管，并且波峰與前述入水口 21之間的最大高度差距離為<8米。這種結(jié)構(gòu)的集能管4可以靈活地避開(kāi)障礙物如建筑物，等等。其余均同對(duì)實(shí)施例1的描述。
[0034]綜上所述，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案克服了已有技術(shù)中的欠缺，完成了發(fā)明任務(wù)，并且經(jīng)本 申請(qǐng)人:借助于計(jì)算機(jī)反復(fù)推演、試驗(yàn)而能客觀地體現(xiàn)在上面的技術(shù)效果欄中的技術(shù)效果。
【權(quán)利要求】
1.一種水力發(fā)電站，包括構(gòu)建于上游河流(I)上的用于攔截并抬高上游河流(I)的水位的攔水壩(2)、一安裝在下游的水輪發(fā)電機(jī)(3)和一用于將由攔水壩(2)攔截的上游河流(I)的水引至水輪發(fā)電機(jī)(3)而使水輪發(fā)電機(jī)(3)發(fā)電的能量集中裝置，其中:水輪發(fā)電機(jī)(3)的出水口(31)與下游河流(5)相通，其特征在于:所述的能量集中裝置為一集能管(4)，該集能管(4)的一端與攔水壩(2)的入水口(21)相連接并相通，而集能管(4)的另一端與所述水輪發(fā)電機(jī)(3)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力發(fā)電站，其特征在于所述的上游河流(I)為自然河流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力發(fā)電站，其特征在于在所述的擋水壩(2)朝向所述上游河流(I)的一側(cè)并且在對(duì)應(yīng)于所述入水口(21)的位置設(shè)置有用于攔截漂浮物的漂浮物攔污柵(22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力發(fā)電站，其特征在于在所述的攔水壩(2)上并且在對(duì)應(yīng)于所述入水口(21)與所述集能管(4)之間的位置設(shè)置有閘門(mén)(23)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力發(fā)電站，其特征在于在對(duì)應(yīng)于所述出水口(31)與所述的下游河流(5)之間的位置設(shè)置有集沙池(311)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力發(fā)電站，其特征在于在所述的集能管(4)上設(shè)置有排氣管(41)，該排氣管(41)的上端高出所述上游河流I的水平面。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力發(fā)電站，其特征在于所述的集能管(4)為直管或構(gòu)成有波峰與波谷的彎管。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的水力發(fā)電站，其特征在于所述的集能管(4)為鋼筋混凝土管或預(yù)制金屬管。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水力發(fā)電站，其特征在于當(dāng)所述的集能管(4)為直管時(shí)坡度為>0.5%;而當(dāng)集能管(4)為具有波峰與波谷的彎管時(shí)，波峰與所述入水口(21)之間的最大高度差距離為< 8米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或4或6至9任一權(quán)利要求所述的水力發(fā)電站，其特征在于在所述的集能管(4)上并且沿著集能管(4)的長(zhǎng)度方向以間隔狀態(tài)設(shè)置有伸縮裝置。
【文檔編號(hào)】E02B9/00GK204039997SQ201420492782
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】薛士成 申請(qǐng)人:薛士成