CN101487440A - 浮船式发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能够利用大型水电站发电以后从尾水管流出的强大水流再一次发电的装置。本发明把大型水轮发电机组安装在浮船上，浮船被安放在水头下方，下泄的水头落在水轮机的水轮叶片上推动水轮转动，转动的水轮带动发电机转动，即能把水流的能量转换成电能。本发明分两部分：船体和发电机组。船体：船体上面有大型漏斗状接水口1，船体内共有二个船舱2，各安装一套发电机3及齿轮变速箱4。船头、船尾的两侧各焊接一个固定环5，以便把钢缆固定在上边，钢缆的另一端固定在坝体或河床的固定桩上。发电机组：发电机组由水轮、变速箱、发电机等组成。水轮的轴向有一朝向水头的倾角α；水轮上的水轮叶片6可改变角度；水轮的外缘7外是齿轮齿8；水轮的轴承就制作在水轮的外缘上。同时使用两个发电机3，分别放置在水轮的两侧。

Description

浮船式发电机组

技术领域：

本发明提供了一种能够利用大型水电站发电以后从尾水管流出的强大水流再一次发电的装置，提高了水流的利用率，找到了一种新的电能发源地。

背景技术：

每一座大型水利发电站(如三峡大坝，葛洲坝，溪洛渡，白鹤滩，乌东德，向家坝，龙滩，糥扎渡，锦屏二级，小湾，两家人，拉西瓦，锦屏一级，小浪底，龙羊峡等)，从发电机组流出的水流速度极快，蕴藏的能量巨大，目前，这些水流通过尾水管下泄后，其宝贵的能量就白白的浪费掉了，非常可惜。如果能够充分把这部分能量利用起来，将会给社会提供强大的电能，提高了水流的利用率，不消耗任何能源，没有任何温室气体排放，对环境没有任何污染和破坏，为人类又找到一种新的能源发源地。如果这一技术用于三峡大坝，将等于在现在三峡大坝的基础上再建一个三峡大坝。如果说现在三峡大坝发的电能照亮半个中国的话，将来从三峡出来的电将照亮大半个中国。

发明内容：

本发明把大型水轮发电机组安装在浮船上，浮船被安放在水舌下方，下泄的水舌落在水轮机的水轮叶片上推动水轮转动，转动的水轮带动发电机转动，即能把水流的动能和势能转换成电能。

附图说明：

图1浮船式发电机组剖面示意图

图2发电机组示意图

图3水轮边缘示意图

其中：1.漏斗状接水口；2.船舱；3.发电机；4.齿轮变速箱；5.船体固定环；6.水轮叶片；7.水轮外缘(附滚珠沟槽12)；8.齿轮齿；9.滚珠；10.轴承基座(附滚珠沟槽12)；11.出水口。

具体实施方式：

本发明分两大部分：船体和发电机组。

船体：船体上面有大型漏斗状接水口1，接水口用于接收水流，水流经过水轮后直接流到船下，不需要尾水管，这样可以提高从水到电的转换效率。船体共有两个船舱2，各安装一套发电机3及变速箱4。船头、船尾的两侧各焊接一个固定环5，以便把钢缆固定在上边，钢缆的另一端固定在坝体或河床的固定桩上。钢缆有两个作用：一是固定船体不至于被水冲走，同时防止因风浪和水流冲击造成船体的移动；二是水头的位置若发生变化，通过调整钢缆的长度，使水头总是落在接水口的正上方。

发电机组：发电机组由水轮(齿轮齿8、水轮外缘7、叶片6等组成)、齿轮变速箱4、发电机3等组成。水轮的轴向有一朝向水头的倾角α，以便使水头尽量与水轮垂直，使水流转换电能的效率进一步提高；水轮上的水轮叶片6可改变角度，以适应水头流水速度和负荷的变化，使转速相对稳定。水轮的齿轮齿8制作在外缘7上，以便把水轮的转动通过齿轮变速箱把能量传递到发电机上。水轮的轴承就制作在水轮的外缘上，轴承由滚珠9和轴承基座10构成，水轮外缘和轴承基座上有滚珠沟槽12，这样使轴承的结构变得简单化，不必额外附加其他轴承及支撑装备。本发明同时使用两个发电机，分别放置在水轮的两侧，这样在水流转换电功率一定的前提条件下，可以减少每一个发电机的单机输出功率，减少单机热量产生，发电机冷却工艺降低，水能的利用率得到提高，同时可以使水轮受力对称，减小水轮的磨损，增加水轮的稳定程度及寿命。

本发明的特点是：充分利用了上游发电以后的水的剩余能量，提高了水的利用率；整个浮船不影响河道的泄水量，不会产生河道淤积，不影响上游发电机组的正常发电；不消耗任何能源，没有任何温室气体排放，对环境没有任何破坏，建造成本、维护成本相对较低，一经建成，多年受益。

本发明可在造船厂建造，待建造完工后用拖船拖至实施地点即可，造价及实施难度相对较低。

本发明不仅适用于三峡大坝，同样也可用于其他任何大型水力发电站，如葛洲坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德、向家坝、龙滩、糥扎渡、锦屏二级、小湾、两家人、拉西瓦、锦屏一级、小浪底、龙羊峡等所有大型水力工程，一旦这些水的能量能够充分利用起来，将会产生巨大的社会效益和经济效益，在当今能源趋于危机且逐渐枯竭的社会背景下，开发此项目，具有重要的现实意义和深远的历史意义。

本发明不需要改造现有水坝即能实施，对于新开工的水电工程，可提前把这种思路考虑在内，使本发明与新工程同时施工，以便使工程变的更加简单，且造价成本更低。

Claims (5)

1.浮船式发电机组，由船体和发电机组两大部分组成。

2.如权利要求1所述的船体特征在于，船体上端有一个大型漏斗状接水口1；船体共有二个船舱2，每一个船舱各安装一套发电机3及变速箱4；船头、船尾两侧各焊接一个固定环5，钢缆一端固定其上，钢缆另一端固定在坝体或河床的固定桩上，防止船体被水冲走，同时防止因风浪和水流冲击造成船体的移动，且水头的位置若发生变化，通过调整钢缆的长度，使水头总是落在接水口的正上方。

3.如权利要求1所述的发电机组特征在于，由水轮、变速箱、发电机等组成。

4.如权利要求3所述的水轮，其特征在于，水轮的轴向有一朝向水头的倾角α，以便使水头尽量与水轮垂直，使水流转换电能的效率进一步提高；水轮上的叶片6可改变角度，以适应水头流水速度和负荷的变化，使转速相对稳定；水轮的外缘7外是齿轮齿8，以便把水轮的转动通过齿轮变速箱4把能量传递到发电机3上；水轮的轴承就制作在水轮的外缘上，这样使轴承的结构变得简单化，不必额外附加其他轴承及支撑装备。

5.如权利要求3所述的发电机，其特征在于，同时使用两台发电机3，分别放置在水轮的两侧，在水流转换电功率一定的前提条件下，可以减少每一个发电机的单机输出功率，减少单机热量产生，发电机冷却工艺降低，水能的利用率得到提高，同时可以使水轮受力对称，减小水轮的磨损，增加水轮的稳定程度及寿命。

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