本發(fā)明涉及水力發(fā)電領域,特別是適用于有一定坡度和流量的江河的船岸水力發(fā)電站。
背景技術:
現(xiàn)有的水力發(fā)電站均以筑壩蓄水抬高水位裝置發(fā)電機組發(fā)電,沒有一種不需筑壩通過延伸輸水管道形成水位落差的船岸水力發(fā)電站。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供將船體放入江河中,利用輸水管道順江河或岸邊向下游延伸中裝發(fā)電機組的船岸水力發(fā)電站。
1、虹吸船岸水力發(fā)電站:結構是:船體(1),輸水管道(2),輸水管道(2)依次分為相通的入水管道段4)可升降管段(5),最高位置管段(6)和延伸管段(7),入水管段(4)設于船體底部串通,入水口設濾網(wǎng)(19)和閥門(14),末端設閥門(15),最高位置管段(6)的壁上方連通有注水排氣管(9)和水箱(10),注水排氣管(9)設有閥門(18),最高位置管段(6)中設閥門(16)和發(fā)電機組(8)的水輪機,延伸管段(7)的出水口設閥門(17)。最高位置管段(6)的裝機處置機房(3),船體(1)的前段設置錨鏈收放裝置(11),錨鏈收放裝置連接錨鍵(12)(13)。
產(chǎn)生發(fā)電:將船體(1)置于有一定坡度和流量的江河中,用錨鏈(12)(13)固定,把輸水管道(2)的延伸管段(7)向下游延伸到出水口處江河水面水平高度與船體(1)中的輸水管道(2)的入水口處江河水面達到所需水位落差,打開輸水管道(2)中的閥門(14)(15)(16)(17)和注水排氣管(9)的閥門(18),讓江河中的輸水管道(2)大部進水后關閉入出水口閥門(14)和(17),往水箱(10)注水,水箱(10)的水經(jīng)注水排氣管(9)流入輸水管道(2),同時輸水管道(2)中的空氣反向從水箱(10)排出,輸水管道(2)注滿水后關閉注水排氣管(9)的閥門(18),打開輸水管道(2)的入出水口閥門(14)和(17),由于輸水管道(2)的出入水口江河水面形成落差,利用虹吸原理將江河水從輸水管道(2)的入水管段(4)的入水口吸入,經(jīng)入水管段(4),可升降管段(5),最高位置管段(6)和中裝的發(fā)電機組(8)的水輪機,從延伸管段(7)的出水口流出,輸水管道(2)中的水流沖擊發(fā)電機組(8)的水輪驅動發(fā)電機發(fā)電。
輸水管道(2)的延伸管段(7)向下游延伸如形成高位落差,輸水管道(2)中可加裝多組發(fā)電機組。
輸水管道(2)的可升降管段(5)為鋼筋纏繞加布的橡膠承壓管。江河水位漲落時由錨鏈收放裝置調節(jié)船體(1)的吃水深度
輸水管道(2)中的閥門(15)(16)為檢修安裝用。
優(yōu)點:結構簡單,建造成本低,可在有一定坡度和流量的江河一邊隨意裝置。
2、船岸水力發(fā)電站:結構是:船體(20);輸水管道(21),特征是:輸水管道(21)依次分為相通的入水管段(23),可升降管段(24)和延伸管段(25),船體(20)的底部串通設置輸水管道(21)的入水管段(23),前端設置錨鏈收放裝置(26)連接錨鏈(27)(28),輸水管道(20)的入水管段(23)的入水口設濾網(wǎng)(33),兩端設閥門(29)(30),中間置發(fā)電機組(34)的水輪機,延伸管段(25)的出水口設閥門(32),延伸管段(25)中間置發(fā)電機組(35)的水輪機和閥門(31),裝機處設機房(22)。
產(chǎn)生發(fā)電:將船體(20)置于有一定坡度和流量的江河中用錨鏈固定,將輸水管道(21)的延伸管段(25)向下游延伸到出水口處江河水面水平高度與船體(20)的輸水管道(21)入水口處水面達到足夠水位落差,打開輸水管道(21)的閥門(29)(30)(31),關閉出水口閥門(32),江河中水從輸水管道(21)的入水管段(23)的入水口流入,經(jīng)入水管段(23)和中間設置的發(fā)電機組(34)的水輪機,經(jīng)可升降管段(24),延伸管段(25)和中間設置的發(fā)電機組(35)的水輪機,到出水口閥門(32),輸水管道(21)中少量空氣反向從入水口排出,后打開輸水管道(21)的延伸管段(25)的出水口閥門(32)由于輸水管道(21)的出入水口處江河水面形成落差,輸水管道(21)中的水流沖擊發(fā)電機組(34)(35)的水輪轉動驅動發(fā)電機同時發(fā)電。
輸水管道(21)中各段位水流力相同,裝配發(fā)電機組可選擇方便操作處,根據(jù)延伸管段(25)的延伸長度和可形成落差水流力,可選擇適應的裝機數(shù)量。
輸水管道(21)從江河下游岸邊延伸利于延長輸水管道的使用年限。
輸水管道(21)的可升降管段(24)用鋼筋纏繞加布的橡膠承壓輸水管,江河中的水位漲落時由錨鏈收放裝置調節(jié)船體(20)的吃水深度。
輸水管道(21)中的閥門(30)(31)為安裝檢修機器用。
優(yōu)點:結構簡單,建造成本低。
3、水力發(fā)電船:結構是:船體(36),輸水管道(37),輸水管道(37)依次分為相通的入水管段(38),可升降管段(39)和延伸管段(40),船體(36)的底部串通設置輸水管道(37)的入水管段(38),前端設置錨鏈收放裝置(43)并連接錨鏈(41)(43),輸水管道(37)的入水管段(38)的入水口設有濾網(wǎng)(48)和閥門(46),末端設閥門(45),中間設置發(fā)電機組(47)的水輪機,延伸管道(40)的出水口設閥門(44)。
產(chǎn)生發(fā)電:將船體(36)置于有一定坡度和流量的江河中用錨鏈(41)(42)固定,將輸水管道(37)的延伸管段(40)順下游延伸到出水口處江河水面水平高度與船體(36)中輸水管道(37)的入水口處江河水面形成所需落差,打開輸水管道(37)中的閥門(44)(45)(46),江河中水從輸水管道(37)的入水管段(38)的入水口流入,經(jīng)入水管段(38)和中間設置的發(fā)電機組(47)的水輪機,經(jīng)可升降管段(39)和延伸管段(40)從出水口流出。由于輸水管道(37)的出入水口處江河水面有一定的落差,輸水管道(37)中的水流沖擊發(fā)電機組(47)的水輪轉動驅動發(fā)電機發(fā)電。
根據(jù)輸水管道(37)的延伸管段(40)的延伸長度和形成的水流力,輸水管道(37)中可配裝單臺式多臺發(fā)電機組。
輸水管道(37)的可升降管段(39)需用鋼筋纏繞加布的橡膠承壓管,江河中的水位漲落時由錨鏈收放裝置調節(jié)船體(36)的吃水深度。
輸水管道(37)的出水口閥門用于排除輸水管道(37)中的少量空氣而設。平緩坡度下延的輸水管道很少用,入水管段(38)兩端閥門(46)(45)為安裝檢修電機用。
優(yōu)點:結構簡單,建站成本低,為原生態(tài)水力發(fā)電站,無需為建站用地困憂。
4、高位落差水電站多組發(fā)電機組調節(jié)發(fā)電裝置;結構是:輸水管道(49),輸水管道(49)依次分為相通的入水管段(50)入水管段調節(jié)段(52),出水管段(51)和出水管段調節(jié)段(53),入水管段(50)的入水口設閥門(57)中間設閥門(58),出水管段(51)的出水口設閥門(60)中間設置發(fā)電機組(54)的水輪機和閥門(59),入水管段調節(jié)段(52)設閥門(61)和發(fā)電機組(55)(56)的水輪機,出水管段調節(jié)段(53)設閥門(62)。
產(chǎn)生發(fā)電:打開輸水管道(49)入水管段(50)閥門(57)(58)和出水管段(51)的閥門(59)(60),關閉入水管段調節(jié)段(52)的閥門(61)和出水管段調節(jié)段(53)的閥門(62),水流從輸水管道(49)的入水管段(50)流入經(jīng)出水管段(51)中的發(fā)電機組(54)的水輪機從出水口流出。輸水管道(49)中的水流沖擊發(fā)電機組(54)的水輪轉動驅動發(fā)電機發(fā)電,此時為單臺機組發(fā)電。在此基礎關閉入水管段(50)中間閥門(58)和出水管段(51)中間閥門(59),打開入水管段調節(jié)段(52)的閥門(61)和出水管段調節(jié)段(53)的閥門(62),水流從輸水管道(49)的入水管段(50)流入,經(jīng)入水管段調節(jié)段(52)和中間設置的發(fā)電機組(55)(56)的水輪機。經(jīng)出水管段調節(jié)段(53)從出水管段(51)的出水口流出。輸水管道(49)中的水流沖擊發(fā)電機組(55)(56)的水輪同時轉動驅動發(fā)電機發(fā)電,此時為雙機同時發(fā)電,在此基礎,關閉輸水管道(49)的出水管段調節(jié)段(53)的閥門(62),打開出水管段(51)的閥門(59),水流從輸水管道(49)的入水管段(50)流入,經(jīng)入水管段調節(jié)段(52)和中間設置的發(fā)電機組(55)(56)的水輪機,經(jīng)出水管段(51)和中間設置的發(fā)電機組(54)的水輪機從出水管段(51)的出水口流出,輸水管道(49)中的水流同時沖擊發(fā)電機組(55)(56)(54)的水輪轉動驅動發(fā)電機同時發(fā)電,此時為3臺發(fā)電機組同時發(fā)電。
優(yōu)點:可根據(jù)水位落差在不同時期的變化充分利用不同落差形成的水流力將水能轉換為電能,根據(jù)高位落差的變化還可進行再調節(jié),加大調節(jié)的發(fā)電機數(shù)量。
附圖說明
圖1是虹吸船岸水力發(fā)電站結構示意圖,圖2是船岸水力發(fā)電站結構示意圖,圖3是水力發(fā)電船結構示意圖,圖4是高位落差多組發(fā)電機組調節(jié)發(fā)電裝置結構示意圖,圖5是管道型水力發(fā)電機組圖標。
圖1中:(1)是船體,(2)是輸水管道,(3)是機房,(4)是輸水管道入水管段,(5)是可升降管段,(6)是最高位置管段,(7)是延伸管段,(8)是發(fā)電機組,(9)是注水排氣管,(10)是水箱,(11)是錨鏈收放裝置,(12)(13)是錨鏈,(14)是入水管段入水口閥門,(15)是入水管段末端閥門,(16)是最高位置管段閥門,(17)是延伸管段出水口閥門,(18)是注水排氣管閥門,(19)是進水口濾網(wǎng)。
圖2中:(20)是船體,(21)是輸水管道,(22)是機房,(23)是輸水管道入水管段,(24)是可升降管段,(25)是延伸管段,(26)是錨鏈收放裝置,(27)(28)是錨鏈,(29)是入水管段入水口閥門,(30)是入水管段末端閥門,(31)是裝機處閥門,(32)是延伸管段出水口閥門,(33)是入水口濾網(wǎng),(34)(35)分別是發(fā)電機組。
圖3中:(36)是船體,(37)是輸水管道,(38)是輸水管道入水管段,(39)是可升降管段,(40)是延伸管段,(41)(42)是錨鏈,(43)是錨鏈收放裝置,(44)是延伸管段出水口閥門,(45)是入水管段末端閥門,(46)是入水口閥門,(47)是發(fā)電機組。
圖4中:(49)是輸水管道,(50)是輸水管道入水管段,(51)是出水管道,(52)是入水管段調節(jié)段,(53)是出水管段調節(jié)段,(54)(55)(56)分別是發(fā)電機組,(57)是輸水管道入水管段入水口閥門,(58)是入水管段中間設置閥門,(59)是出水管段中間設置閥門,(60)是出水口閥門,(61)是入水管段調節(jié)段閥門,(62)是出水管段調節(jié)段閥門。
具體實施方案
實施例:如圖3水力發(fā)電船:包括船體(36),輸水管道(37);輸水管道(37)依次分為入水管段(38)可升降管段(39)和延伸管段(40),船體(36)底部串通設置輸水管道(37)的入水管段(38),前端設置錨鏈收放裝置(43),錨鏈收放裝置(43)連接錨鏈(41)(42),輸水管道(37)的入水管段(38)的入水口設濾網(wǎng)(48)和閥門(46),中間設發(fā)電機組(47)的水輪機,末端設閥門(45),延伸管段(40)的出水口設閥門(44)。