專利名稱:一種水電站余能利用方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水電站余能利用方法和裝置。主要用于水電站的余能利用和建站擴(kuò)容。
背景技術(shù)：
目前，大多數(shù)水電站的水力發(fā)電機(jī)組是利用高位水的勢(shì)能發(fā)電，水輪機(jī)一般裝于水壩的下方位。而水壩上方位的水的動(dòng)能沒有得到充分利用，造成水資源能源的浪費(fèi)。亦有部分的水電站的水力發(fā)電機(jī)組則是裝于水壩的上方位，發(fā)電后的水仍有大量的勢(shì)能沒有得到充分利用，同樣造成水資源能源的浪費(fèi)。如何開發(fā)這部分的余能，是當(dāng)今一個(gè)重要而長期的課題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種不影響水的勢(shì)能發(fā)電的情況下充分利用水的上方位動(dòng)能或發(fā)電后的水的勢(shì)能發(fā)電的水電站余能利用方法和裝置。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是；在下方位水電裝置的上方位進(jìn)水口附近(壓力前池處或引水管入口處)安裝一個(gè)附加水電機(jī)組，該附加水電機(jī)組是低水頭水輪機(jī)發(fā)電裝置，這種水輪機(jī)發(fā)電裝置主要利用水的動(dòng)能運(yùn)轉(zhuǎn)，可以是漏斗式大真空混流或軸流式水輪發(fā)電機(jī)組或是一種雙擊式擴(kuò)展履帶式導(dǎo)葉水車式水輪發(fā)電機(jī)組。也可以在上方位水電裝置的下方位(出水口改良水位處或灌溉渠道可利用的地理位置)安裝一個(gè)附加水電機(jī)組，該附加水電機(jī)組是一組低水頭龍車群水輪發(fā)電機(jī)組。
本發(fā)明的有益效果是可充分利用水資源的能量，較原有僅利用一次的水勢(shì)能發(fā)電可增容40％--50％。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的第二實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的第三實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1為發(fā)電機(jī)，2為慣性飛輪組件，3為攔河壩橋面，4為溢水口，5為攔河壩，6為水輪機(jī)，7為引水隧道，8為內(nèi)撐柱，9為壓力管，10為閉水閘板，11為錐形泄水管，12為水輪機(jī)基礎(chǔ)，13為閉水閘板螺旋桿，14為閉水閘板控制機(jī)構(gòu)，15為壓力管。
21為水源管，22為履帶式導(dǎo)葉，23為導(dǎo)葉轉(zhuǎn)軸，24為發(fā)電機(jī)，25為慣性飛輪組件，26為傳動(dòng)軸，27為外殼，28為泄水管。
31為導(dǎo)水槽，32為導(dǎo)葉，33為慣性飛輪組件，34為發(fā)電機(jī)，35為傳動(dòng)軸。
具體實(shí)施方式參見附圖1，本發(fā)明的第一實(shí)施例中，附加發(fā)電裝置的水輪機(jī)6安裝于水電站壓力前池或引水管入口附近，在水輪機(jī)6的下部有一個(gè)錐形泄水管11，在錐形泄水管11的下方有一個(gè)壓力管15。錐形泄水管11的上部入口截面積與水輪機(jī)6的進(jìn)水截面積相當(dāng)，錐形泄水管11的下部出水口截面積大于進(jìn)水口截面積。這是根據(jù)醫(yī)用輸液滴管注射原理，利用液體的特殊性能進(jìn)行構(gòu)思而成。主發(fā)電機(jī)組在水壩壓力管15的下方位(類似輸液注射針頭)。本發(fā)明中的水輪機(jī)6則安裝在壓力前池或隧道入水口前端即上方位(類似輸液滴管插頭端)，利用水的動(dòng)能推動(dòng)水輪機(jī)6做功。做功后的水進(jìn)入錐形泄水管11(類似輸液排空調(diào)節(jié)滴管)，然后進(jìn)入壓力管15(類似注射輸液管)，沖動(dòng)下方位水輪機(jī)工作。該裝置實(shí)際上也與水表的原理相類似附加水電機(jī)組中的水輪機(jī)6就象水表，當(dāng)其向下泄水旋轉(zhuǎn)時(shí)通過慣性飛輪組件2帶動(dòng)發(fā)電機(jī)1工作。發(fā)電機(jī)1的功率可以設(shè)計(jì)為主發(fā)電機(jī)的40％--50％。附加發(fā)電機(jī)組的工作效率依原機(jī)工作的曲線軌跡減小而減小，增加而增加。本實(shí)施例的關(guān)鍵是調(diào)節(jié)好水輪機(jī)6與錐形泄水管11的真空間隙，使之不發(fā)生水阻和進(jìn)入空氣引起主發(fā)電機(jī)波動(dòng)。
參見圖2，本發(fā)明第二實(shí)施例，本實(shí)施例中的水輪機(jī)是一種雙擊式擴(kuò)展履帶式導(dǎo)葉水車式水輪機(jī)，其水輪機(jī)有一套履帶導(dǎo)葉22，該履帶導(dǎo)葉22是一種刮板式的類似水車導(dǎo)葉的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)尤其適用于低水頭發(fā)電機(jī)。當(dāng)下方位主發(fā)電機(jī)組工作時(shí)，水從水源管1急速下流，其動(dòng)能帶動(dòng)履帶式導(dǎo)葉22運(yùn)轉(zhuǎn)，由于水往下急泄流時(shí)，沖擊多塊導(dǎo)葉22，形成強(qiáng)大動(dòng)力，通過傳動(dòng)軸23帶動(dòng)發(fā)機(jī)24轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。
參見附圖3，本發(fā)明第三實(shí)施例，本實(shí)施例中的水輪機(jī)組中有一個(gè)以上的水輪，水輪上有龍車式導(dǎo)葉32，當(dāng)水流推動(dòng)導(dǎo)葉32使多個(gè)水輪一同轉(zhuǎn)動(dòng)，通過傳動(dòng)軸35帶動(dòng)發(fā)電機(jī)34轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。
在本發(fā)明中，水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)可以采用齒輪傳動(dòng)，本發(fā)明中提及的慣性飛輪組件主要起方便安裝及穩(wěn)速的作用。
本發(fā)明除了整體實(shí)施外，還可用于水電站改造，即在原有水電機(jī)組的上方位安裝一個(gè)本發(fā)明第一或第二實(shí)施例中的任一水輪發(fā)電裝置均可。其泄水阻力損耗約為5-10％，使原水輪機(jī)工作滯后10-20秒，但其較原單機(jī)可增容40％--50％。第三實(shí)施例可用于原有水電站水輪機(jī)裝機(jī)在上方位的情況，附加余能利用裝置的龍車式導(dǎo)葉水輪則在出水口改良水位處或灌溉渠道可利用的地理位置上安裝。
權(quán)利要求
1.一種水電站余能利用方法，其特征在于在下方位水電裝置的上方位進(jìn)水口附近安裝一個(gè)附加水電機(jī)組，該附加水電機(jī)組可以是漏斗式大真空混流或軸流式水輪發(fā)電機(jī)組；也可以是一種雙擊式擴(kuò)展履帶式導(dǎo)葉水車式水輪發(fā)電機(jī)組或是一種龍車群水輪發(fā)電機(jī)組。
2.一種水電站余能利用裝置，其特征在于在水輪機(jī)6的下部有一個(gè)錐形泄水管11，在錐形泄水管11的下方有一個(gè)壓力管15；錐形泄水管11的上部入口截面積與水輪機(jī)6的進(jìn)水截面積相當(dāng)，錐形泄水管11的下部出水口截面積大于進(jìn)水口截面積。
3.一種水電站余能利用裝置，其特征在于水輪機(jī)有一套履帶導(dǎo)葉22，該履帶導(dǎo)葉22是一種刮板式的類似水車導(dǎo)葉的結(jié)構(gòu)。
4.一種水電站余能利用裝置，其特征在于水輪機(jī)組中有一個(gè)以上的水輪，水輪上有龍車式導(dǎo)葉32。
專利摘要
一種水電站余能利用方法和裝置，目的在于提供一種不影響下方位水的勢(shì)能發(fā)電的情況下充分利用水的上方位動(dòng)能發(fā)電的水電站余能利用方法和裝置。在下方位水電裝置的上方位進(jìn)水口附近安裝一個(gè)附加水電機(jī)組，該水電機(jī)組是一組低水頭水輪機(jī)發(fā)電裝置，這種水輪機(jī)發(fā)電裝置主要利用水的動(dòng)能運(yùn)轉(zhuǎn)，可以是漏斗式大真空混流或軸流式水輪發(fā)電機(jī)組；也可以是一種雙擊式擴(kuò)展履帶式導(dǎo)葉水車式水輪發(fā)電機(jī)組。在下端或灌溉渠道中則是一種龍車群水輪發(fā)電機(jī)組。本發(fā)明可充分利用水資源的能量，較原有高位水勢(shì)能發(fā)電可增容40％－50％。
文檔編號(hào)F03B13/00GK1995550SQ200610136956
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月23日
發(fā)明者蔡海燕 申請(qǐng)人:蔡海燕導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan