專利名稱：海洋潮汐能波浪能綜合發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用海洋潮汐能，波浪能進行綜和發(fā)電的技術(shù)和裝置，屬于水力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
我國有近2萬公里的海岸線，蘊藏著豐富的海洋動能，利用海洋動能進行綜和發(fā)電，既安全可靠清潔，又是取之不盡用之不竭。海洋動能一般可以分為三種潮汐能、波浪能、海流能。其中，潮汐能是有規(guī)律的，而波浪能則無規(guī)律。我國沿海海洋動能的蘊藏量大約為潮汐能1.9億千瓦，波浪能10～20千瓦/每平方公里。其中每年平均波浪高2米，波長1米的波浪要達6千小時左右。其能量相當可觀。為了利用這巨大的海洋動能，人門分別對潮汐能、波浪能的規(guī)律加以研究并分別加以利用。
現(xiàn)在技術(shù)中利用潮汐能發(fā)電有三種類型單庫單向電站，單庫雙向電站，雙庫單向電站。上述電站一般是在海灣或有潮汐的河口建筑一座攔水堤壩形成水庫，并在壩中或壩旁放置水輪發(fā)電機組，利用潮汐漲落使海水沖擊水輪發(fā)電機組發(fā)電。
目前利用波浪能發(fā)電原理大致分為三種1.利用海面波浪上下運動產(chǎn)生的空氣流或水流使輪機轉(zhuǎn)動;2.利用波浪裝置前后擺動或轉(zhuǎn)動產(chǎn)生空氣或水流而使輪機轉(zhuǎn)動;3.用某一裝置將低壓大波浪變?yōu)樾◇w積高壓水。然后將水引入某一高位水池積蓄起來，使其產(chǎn)生一個水頭，從而沖動水輪機發(fā)電。
上述兩種發(fā)電技術(shù)只是各利用海水動能的一種，而不能使潮汐能波浪能進行綜合發(fā)電，而且利用波浪能發(fā)電功率較小，一般只用于航標燈、燈塔用電，較少能用以民用照明，更不可能用于工業(yè)生產(chǎn)的用電。參見機械工業(yè)出版社出版的《新能源發(fā)電》，西安交通大學編。
本發(fā)明的目的在于彌補已有技術(shù)不足，提供一種充分利用近海動力資源實現(xiàn)潮汐能波浪能綜合發(fā)電的裝置，也可單獨利用其中一種動能進行發(fā)電。
本發(fā)明發(fā)電技術(shù)所利用的動力源是潮汐能、波浪能中的一種或其組合。其中波浪的波峰不小于1米，潮汐水位差不小于1米。潮汐、波浪區(qū)中高壓水經(jīng)位于海區(qū)A中管口進入上管道，經(jīng)單向閥Ⅰ進入水箱Ⅰ后沖擊水輪發(fā)電機組Ⅰ，然后從水庫區(qū)的上管口流出，再經(jīng)下管口進入流道沖擊與發(fā)電機組Ⅰ反向而置的下部水輪發(fā)電機組Ⅱ，經(jīng)水箱Ⅱ通過下管道中的單向閥Ⅱ經(jīng)管口流入海區(qū)低壓區(qū)的管口。單向閥Ⅱ與Ⅰ反向而置。發(fā)電機組兩側(cè)有閘門，用以調(diào)整水位和控制發(fā)電機組的工作。
本發(fā)明的綜合發(fā)電裝置大致分為三部分一.海區(qū)部分A，置于海水中的管網(wǎng)，對于每一對發(fā)電機組需在海區(qū)設(shè)置若干平行的
型管道，管道的管口垂直海面迎水流而置，在同一方向上前后錯列，各管道的排列按一短一長一中間隔設(shè)置。在每根
型管分流后的上下管道中各裝單相閥一個，上管正向裝壓開閥，下管則裝壓閉閥。各個上管道與一上共用管相連通，該共用管一側(cè)與水箱Ⅰ連通;各個下管道也與一下共用管相連通，該共用管一側(cè)與水箱Ⅱ連通。兩共用管最好平行設(shè)置。其它諸管道也平行設(shè)置。
二.壩區(qū)部分B，與管網(wǎng)連通的上下水箱Ⅰ和Ⅱ位于壩區(qū)臨海的一面，上述兩水箱分別與裝有發(fā)電機組Ⅰ和Ⅱ的上下流道連通，流道兩端內(nèi)側(cè)各有水閘通過。最好將發(fā)電機組Ⅰ位于近庫區(qū)C的一端。兩發(fā)電機組方向相反，以適應(yīng)海水正反方向流動的需要，同時在漸縮的入口端，以提高海水的速度，發(fā)電機組可為貫流式發(fā)電機組。
三.水庫區(qū)C，上下流道的管口均與庫區(qū)C相通，海水由上管口流出，由下管口流進。當只利用波浪能時，上下管口也可用一管道直接連通。不再接連通也可。
上述A區(qū)的與海面垂直的管口，它的迎水流面可設(shè)計為方形、圓形或其它適宜形狀，這些管口實際是一種豎置的扁方盒或扁圓盒等。兩側(cè)迎水流面開有錯列進水小孔，盒底與橫向管道連通，盒上頂為一弧形帽，以減少海水壓力向上散失。
上述A區(qū)的管口分布橫向間距為半個波浪的波長為好。管口帶孔側(cè)面迎波浪走向而置。管口厚度一般不大于波浪波長的0.3倍，管口的寬度可根據(jù)設(shè)置管口數(shù)量設(shè)計。管帽位于海水平靜海面略下方。管口的高度應(yīng)低于波谷的高度，以使海水無潮汐只波浪能發(fā)電時，在波谷處的管口露出為好。在有潮汐時，在波谷處不一定能露出管口，但也無妨其綜合發(fā)電。
下面對利用潮汐能，波浪能進行綜合發(fā)電裝置的發(fā)電原理分別予以說明。提起雙閘潮汐能，漲潮時通過A區(qū)管口收集海水動能或勢能，海水壓開單相閥Ⅰ經(jīng)上水箱Ⅰ和上流道Ⅰ流向庫區(qū)C，帶動發(fā)電機組Ⅰ發(fā)電;落潮時庫區(qū)水經(jīng)下流道Ⅱ和下水箱Ⅱ壓開單向閥Ⅱ通過A區(qū)的管口流向海區(qū)，帶動發(fā)電機組Ⅱ發(fā)電。
波浪能，在海風的吹動下，海水波動，就會形成縱波傳播，在海水中有的區(qū)域壓力高即發(fā)展成波峰，有的區(qū)域壓力低即發(fā)展成波谷。均勻分布在其中的海區(qū)管口在某時瞬間總是有些處于高壓區(qū)，有些處于低壓區(qū)。高壓區(qū)的管口收集到高壓水經(jīng)單向閥Ⅰ進入水箱Ⅰ，沖擊水輪發(fā)電機組Ⅰ進入庫區(qū)C，同時庫區(qū)的水經(jīng)下流道Ⅱ沖擊發(fā)電機組Ⅱ經(jīng)單向閥Ⅱ進入海區(qū)低壓區(qū)的管口。


圖1是本發(fā)明裝置整體示意圖，其中，1.位于海區(qū)的管口;2.
型管;3.水箱Ⅰ;4.水箱Ⅱ;5.上流道Ⅰ;6.下流道Ⅱ;7.水輪發(fā)電機組Ⅰ;8.水輪發(fā)電機組Ⅱ;9.庫區(qū)上管口Ⅰ;10.庫區(qū)下管口Ⅱ;11.水閘;12.電機增速器;13.輪機支撐;14.水輪;15.發(fā)電機。A.海區(qū)，B.壩區(qū)，C.庫區(qū)。
圖2是單根
形管剖面示意圖，其中，16.單向閥Ⅰ，17.單向閥Ⅱ。
圖3是一種海區(qū)管口示意圖，a.管口外觀圖，b.管口上部剖視圖，其中，18.小孔，19.管口帽。
實施例裝置如圖1-3所示在波長1米，浪高2米，最大潮差5米的海區(qū)，敷設(shè)0.5平方公里管網(wǎng)，管口為圖3所示，管口厚度為0.3米，寬度為3米，高為1米，橫向間距0.5米，縱向中心距為6米，敷設(shè)15萬管口，配置10個1萬千瓦貫流式發(fā)電機組。上下流道各5個，1000米3水箱上下各5個，其中水箱直徑1米。在只有波浪能發(fā)電低潮期發(fā)電功率可達5千瓦，波浪能潮汐能綜合發(fā)電功率可達10千瓦以上。
本發(fā)明的潮汐能波浪能綜合發(fā)電裝置，設(shè)計合理，全天候綜合大功率發(fā)電，設(shè)備投資重大，但經(jīng)濟效益和社會效益更大，尤其在環(huán)境污染，能源短缺日益嚴重的情況下，本發(fā)明應(yīng)用更具有重大而深遠的意義。
權(quán)利要求
1.海洋潮汐能波浪能綜合發(fā)電裝置，其特征在于，由位于海區(qū)的管網(wǎng)，位于壩區(qū)的水箱，發(fā)電機組，位于庫區(qū)的管口組成；管網(wǎng)包括若干平行的匚形管道，上下共用管及收集或釋放海水的管口，上共用管與上水箱Ⅰ連通，下共用管與下水箱Ⅱ連通，上水箱與一置有正向水輪發(fā)電機組的上流道Ⅰ相通，下水箱與一置有反向水輪發(fā)電機組的下流道連通，上、下流道位于庫區(qū)的管口敞口，兩流道的兩內(nèi)側(cè)垂直通過水閘各一個。
2.如權(quán)利要求1所述的海洋潮汐能波浪能綜合發(fā)電裝置，其特征在于，所說的
形管上下管道中各置一單向閥，上管道中單向閥正向壓開設(shè)置，下管道中的單向閥與上管道中的單向閥反向而置。
3.如權(quán)利要求1所述的海洋潮汐能波浪能綜合發(fā)電裝置，其特征在于，位于海區(qū)的管口橫向間距為半個波浪波長。
4.如權(quán)利要求1所述的海洋潮汐能波浪能綜合發(fā)電裝置，其特征在于，位于海區(qū)的管口垂直海面迎水流而置，管口迎水面兩側(cè)開有錯列的進水小孔，管口頂部為弧形帽狀。
5.如權(quán)利要求1所述的海洋潮汐能波浪能綜合發(fā)電裝置，其特征在于，位于海區(qū)的管口厚度不大于海浪波長的0.3倍。
6.如權(quán)利要求1所述的海洋潮汐能波浪能綜合發(fā)電裝置，其特征在于，只利用波浪能發(fā)電時，位于庫區(qū)的上下流道的管口通過一管道連通。
全文摘要
潮汐能波浪能綜合發(fā)電裝置，屬于水力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用海水潮汐能波浪能，通過一套裝置實現(xiàn)綜合發(fā)電。本發(fā)明的裝置由海區(qū)的管口管網(wǎng)，壩區(qū)水箱水輪發(fā)電機組和庫區(qū)管口等部分組成。海區(qū)管口錯列豎置于海水面下方，ㄈ形管道分別與上下水箱連通，海水經(jīng)兩相向而置的發(fā)電機組時，沖擊水輪發(fā)電。本發(fā)明實現(xiàn)全天候海洋動能綜合發(fā)電，無污染，節(jié)約能源，發(fā)電功率大，社會意義深遠。
文檔編號F03B13/12GK1092846SQ93115239
公開日1994年9月28日 申請日期1993年11月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年11月29日
發(fā)明者鄭鳳才 申請人:鄭鳳才