CN102852126A

CN102852126A - 具有发电功能的单水轮机式分散输水系统

Info

Publication number: CN102852126A
Application number: CN2012103894168A
Authority: CN
Inventors: 钱学生; 邓星宇; 陶桂兰; 方家裕; 郑源
Original assignee: Hohai University HHU
Current assignee: Hohai University HHU
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2032-10-15
Also published as: CN102852126B

Abstract

本发明公开了一种具有发电功能的单水轮机式分散输水系统，其特征是：其结构包括闸室，闸室的上下游端分别设有上游闸门和下游闸门，在上游闸门的上游设有上游输水廊道的进水端口，上游输水廊道的出水端口连接至廊道直线段一端，另一端连接长廓道一端，长廓道的另一端连接至所述闸室底部的闸底出水孔，所述廓道直线段中安装有水轮机，廓道直线段还通过闸室长廓道连至下游输水廓道，下游输水廓道的出水口位于所述下游闸门的下游。本发明配合不同的阀门启闭方案，实现船闸正常运行过程中的发电功能，在向闸室灌泄水的过程中，水流能带动水轮机实现双向转动，从而实现类似潮汐电站的发电功能。

Description

具有发电功能的单水轮机式分散输水系统

技术领域

本发明涉及一种具有发电功能的单水轮机式分散输水系统，具体地说是在传统分散输水系统的基础上进行必要的改进，通过新安置的水轮机并配合不同的闸阀门启闭方案，使船闸在正常运行过程中兼顾发电功能，从而在保障闸室具有良好停泊条件的同时，充分利用上下游较大水位差中所蕴含的能量。

背景技术

在船舶过闸过程中，上游大量水体经船闸输水廊道直接排泄至下游，导致这部分水体所蕴藏的能量处于流失状态。考虑到巨大的船舶过闸日流量和年流量，这部分水体所蕴藏的能量则相当可观。如果对其加以合理开发利用，使其转化为对生产生活有益的电能，在传统能源日益枯竭而需要大力发展新能源的今天，具有重大的战略意义。

与此同时，随着高水头、大型船闸在实际中的运用越来越广泛，分散输水系统以其能够适应较高的水头、具有较高的输水效率和良好的船舶停泊条件等优点，在实际的工程中得到越来越多的应用。

由于分散式输水系统适用于高水头船闸，水头越高就意味着上述这种水力资源越丰富，就越具有开发利用价值，若不加以合理地开发与利用，对于这种水力资源来说是一种极大的浪费。

发明内容

本发明的目的是克服了现有技术的不足，提供了一种具有发电功能的单水轮机式分散输水系统，该型式的分散输水系统在保障闸室内良好停泊条件的同时，能够利用上下游较高的水位差进行发电。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：

一种具有发电功能的单水轮机式分散输水系统，其特征是：其结构包括闸室，闸室的上下游端分别设有上游闸门和下游闸门，在上游闸门的上游设有上游输水廊道的进水端口，上游输水廊道的出水端口连接至廊道直线段一端，廊道直线段另一端连接长廓道一端，长廓道的另一端连接至所述闸室底部的闸底出水孔，所述廓道直线段中安装有水轮机，廓道直线段还通过闸室长廓道连至下游输水廓道，下游输水廓道的出水口位于所述下游闸门的下游，所述闸室长廓道与廓道直线段的连接端口位于水轮机的上游。

所述闸室的两侧均设有长廓道，长廓道一端位于闸室中部位置，并均通过分流口与两个支管相连，所述支管与闸室底部的闸底出水孔相通。

所述闸底出水孔设有多个，它们呈两排并间隔均匀分布在闸室底部。

所述闸底出水孔上安装有盖板。

所述上游输水廊道和下游输水廓道均设有两道，它们分别位于河道的两侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

在传统分散输水系统的基础上，对输水廊道布置形式进行必要的改进，通过安装一台水轮机，实现灌水和泄水两个过程中的发电功能，在保留传统分散输水系统优点的同时，使得上下游水位差中所蕴含的能量没有被白白地浪费掉。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，本发明其结构包括闸室15，闸室15的上下游端分别设有上游闸门3和下游闸门6，在上游闸门3的上游设有上游输水廊道16的进水端口，上游输水廊道16的出水端口连接至廊道直线段12一端，廊道直线段12另一端连接长廓道7一端。长廓道7的另一端连接至所述闸室15底部的闸底出水孔10，闸底出水孔10设有多个，它们呈两排并间隔均匀分布在闸室15底部，并且可以在闸底出水孔10上安装上盖板11。

廓道直线段12中安装有水轮机13，廓道直线段12还通过闸室长廓道14连至下游输水廓道17，下游输水廓道17的出水口位于下游闸门6的下游。闸室长廓道14与廓道直线段12的连接端口位于水轮机13的上游。

为加强输水效果，可在闸室15的两侧均设有长廓道7，长廓道7一端位于闸室15中部位置，并均通过分流口8与两个支管9相连，所述支管9到闸室15底部的闸底出水孔10相通。上游输水廊道16和下游输水廓道17也可以设置两道，它们分别位于河道的两侧。

假设船舶从上游驶向下游，初始状态时，此单级船闸的上下游闸门和阀门均关闭，闸室15水位低于上游水位。以船舶从上游驶向下游为例，对具有发电功能的单水轮机式分散输水系统的船闸运行方式进行说明。

下面结合图1，对安装具有发电功能的单水轮机式分散输水系统的船闸运行方式进行说明：打开阀门1、阀门2，其他闸门和阀门保持关闭状态，上游水流进入输水系统后，通过廊道直线段12并带动水轮机13正向转动，进入以闸底二区段出水方式为例的分散输水系统出水部分，水流通过长廊道7后由分流口8分流后通过支管9进入两区段，由闸底出水孔10并经过安装于其上部的盖板11消能后出流。待闸室水位与上游水位齐平后，打开闸门3并关闭阀门1、阀门2，船舶驶入闸室后关闭上游闸门3。打开阀门4、阀门5，闸室15内的水从闸底出水孔10流入长廊道7，通过长廊道7后带动水轮机13反向转动，随后通过与廊道直线段12相连的闸底长廊道14流向位于下闸首部分的下游输水廊道17并泄向下游。当闸室15水位与下游水位齐平后，打开下游闸门6，船舶驶出闸室15，至此完成一次船舶过闸过程。特别需要说明的是，在向闸室灌泄水的过程中，水流能带动水轮机13实现双向转动，从而实现类似潮汐电站的发电功能。

本发明中涉及的未说明部分与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

Claims

1.一种具有发电功能的单水轮机式分散输水系统，其特征是：其结构包括闸室（15），闸室（15）的上下游端分别设有上游闸门（3）和下游闸门（6），在上游闸门（3）的上游设有上游输水廊道（16）的进水端口，上游输水廊道（16）的出水端口连接至廊道直线段（12）一端，廊道直线段（12）另一端连接长廓道（7）一端，长廓道（7）的另一端连接至所述闸室（15）底部的闸底出水孔（10），所述廓道直线段（12）中安装有水轮机（13），廓道直线段（12）还通过闸室长廓道（14）连至下游输水廓道（17），下游输水廓道（17）的出水口位于所述下游闸门（6）的下游，所述闸室长廓道（14）与廓道直线段（12）的连接端口位于水轮机（13）的上游。

2.根据权利要求1所述的具有发电功能的单水轮机式分散输水系统，其特征是：所述闸室（15）的两侧均设有长廓道（7），长廓道（7）一端位于闸室（15）中部位置，并均通过分流口（8）与两个支管（9）相连，所述支管（9）与闸室（15）底部的闸底出水孔（10）相通。

3.根据权利要求2所述的具有发电功能的单水轮机式分散输水系统，其特征是：所述闸底出水孔（10）设有多个，它们呈两排并间隔均匀分布在闸室（15）底部。

4.根据权利要求3所述的具有发电功能的单水轮机式分散输水系统，其特征是：所述闸底出水孔（10）上安装有盖板（11）。

5.根据权利要求1所述的具有发电功能的单水轮机式分散输水系统，其特征是：所述上游输水廊道（16）和下游输水廓道（17）均设有两道，它们分别位于河道的两侧。