CN1031523C

CN1031523C - 海洋潮汐能波浪能综合发电装置

Info

Publication number: CN1031523C
Application number: CN 93115239
Authority: CN
Inventors: 郑凤才
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-11-29
Filing date: 1993-11-29
Publication date: 1996-04-10
Anticipated expiration: 2013-11-29
Also published as: CN1092846A

Abstract

潮汐能波浪能综合发电装置，属于水力发电技术领域。本发明利用海水潮汐能波浪能，通过一套装置实现综合发电，本发明的装置由海区的管口管网，坝区水箱水轮发电机组和库区管口等部分组成，海区管口错列竖置于海水面下方，型管道分别与上下水箱连通，海水经两相向而置的发电机组时，冲击水轮发电。本发明实现全天候海洋动能综合发电，无污染节约能源，发电功率大，社会意义深远。

Description

海洋潮汐能波浪能综合发电装置

本发明涉及利用海洋潮汐能，波浪能进行综和发电的技术和装置，属于水力发电技术领域。

我国有近2万公里的海岸线，蕴藏着丰富的海洋动能，利用海洋动能进行综和发电，既安全可靠清洁，又是取之不尽用之不竭。海洋动能一般可以分为三种：潮汐能、波浪能、海流能。其中，潮汐能是有规律的，而波浪能则无规律。我国沿海海洋动能的蕴藏量大约为：潮汐能1.9亿千瓦，波浪能10～20千瓦/每平方公里。其中每年平均波浪高2米，波长1米的波浪要达6千小时左右。其能量相当可观。为了利用这巨大的海洋动能，人门分别对潮汐能、波浪能的规律加以研究并分别加以利用。

现在技术中利用潮汐能发电有三种类型：单库单向电站，单库双向电站，双库单向电站。上述电站一般是在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝形成水库，并在坝中或坝旁放置水轮发电机组，利用潮汐涨落使海水冲击水轮发电机组发电。

目前利用波浪能发电原理大致分为三种；1.利用海面波浪上下运动产生的空气流或水流使轮机转动；2.利用波浪装置前后摆动或转动产生空气或水流而使轮机转动；3.用某一装置将低压大波浪变为小体积高压水。然后将水引入某一高位水池积蓄起来，使其产生一个水头，从而冲动水轮机发电。

上述两种发电技术只是各利用海水动能的一种，而不能使潮汐能波浪能进行综合发电，而且利用波浪能发电功率较小，一般只用于航标灯、灯塔用电，较少能用以民用照明，更不可能用于工业生产的用电。参见机械工业出版社出版的《新能源发电》，西安交通大学编。

本发明的目的在于弥补已有技术不足，提供一种充分利用近海动力资源实现潮汐能波浪能综合发电的装置，也可单独利用其中一种动能进行发电。

本发明海洋潮汐能波浪能综合发电装置，特点是，由位于海区的管网，位于坝区的水箱，发电机组，位于库区的管口组成；管网包括若干平行的形管道，上下共用管及收集或释放海水的管口，上共用管与上水箱I连通，下共用管与下水箱II连通，上水箱与一置有正向水轮发电机组的上流道I相通，下水箱与一置有反向水轮发电机组的下流道连通，上、下流道位于库区的管口敞口，两流道的两内侧垂直通过水闸各一个。

本发明发电技术所利用的动力源是潮汐能、波浪能中的一种或其组合。其中波浪的波峰不小于1米，潮汐水位差不小于1米。

本发明的综合发电装置大致分为三部分，详细说明如下：

一.海区部分A，置于海水中的管网，对于每一对发电机组需在海区设置若干平行的

型管道，管道的管口垂直海面迎水流而置，在同一方向上前后错列，各管道的排列按一短一长一中间隔设置。在每根

型管分流后的上下管道中各装单相阀一个，上管正向装压开阀，下管则装压闭阀。各个上管道与一上共用管相连通，该共用管一侧与水箱I连通；各个下管道也与一下共用管相连通，该共用管一侧与水箱II连通。两共用管最好平行设置。其它诸管道也平行设置。

二.坝区部分B，与管网连通的上下水箱I和II位于坝区临海的一面，上述两水箱分别与装有发电机组I和II的上下流道连通，流道两端内侧各有水闸通过。最好将发电机组I位于近库区C的一端。两发电机组方向相反，以适应海水正反方向流动的需要，同时在渐缩的入口端，以提高海水的速度，发电机组可为贯流式发电机组。

三.水库区C，上下流道的管口均与库区C相通，海水由上管口流出，由下管口流进。当只利用波浪能时，上下管口也可用一管道直接连通。不再接连通也可。

上述A区的与海面垂直的管口，它的迎水流面可设计为方形、圆形或其它适宜形状，这些管口实际是一种竖置的扁方盒或扁圆盒等。两侧迎水流面开有错列进水小孔，盒底与横向管道连通，盒上项为一弧形帽，以减少海水压力向上散失。

上述A区的管口分布横向间距为半个波浪的波长为好。管口带孔侧面迎波浪走向而置，管口厚度一般不大于波浪波长的0.3倍，管口的宽度可根据设置管口数量设计。管帽位于海水平静海面略下方。管口的高度应低于波谷的高度，以使海水无潮汐只波浪能发电时，在波谷处的管口露出为好。在有潮汐时，在波谷处不一定能露出管口，但也无妨其综合发电。

下面对利用潮汐能，波浪能进行综合发电装置的发电原理分别予以说明。提起双闸：

潮汐能，涨潮时通过A区管口收集海水现能或势能，海水压开单相阀I经上水箱I和上流道I流向库区C，带动发电机组I发电；落潮时库区水经下流道II和下水箱II压开单向阀II通过A区的管口流向海区，带动发电机组II发电。

波浪能，在海风的吹动下，海水波动，就会形成纵波传播，在海水中有的区域压力高即发展成波峰，有的区域压力低即发展成波谷，均匀分布在其中的海区管口在某时瞬间总是有些处于高压区，有些处于低压区。高压区的管口收集到高压水经单向阀I进入水箱I，冲击水轮发电机组I进入库区C，同时库区的水经下流道II冲击发电机组II经单向阀II进入海区低压区的管口。

本发明的潮汐能波浪能综合发电装置，设计合理，全天候综合大功率发电，设备投资重大，但经济效益和社会效益更大，尤其在环境污染，能源短缺日益严重的情况下，本发明应用更具有重大而深远的意义。

图1是本发明装置整体示意图，其中，1.位于海区的管口；2.

型管；3.水箱I；4.水箱II；5，上流道I；6.下流道II；7.水轮发电机组I；8.水轮发电机组II；9.库区上管口I；10.库区下管口II；11.水闸；12.电机增速器；13.轮机支撑；14.水轮；15.发电机。A.海区，B.坝区，C.库区。

图2是单根

形管剖面示意图，其中，16单向阀I，17.单向阀II.

图3是一种海区管口示意图，a.管口外观图，b.管口上部剖视图，其中18.小孔，19.管口帽。

实施例：装置如图1-3所示

在波长1米，浪高2米，最大潮差5米的海区，敷设0.5平方公里管网，管口为图3所示，管口厚度为0.3米宽度为3米，高为1米，横向间距0.5米，纵向中心距为6米，敷设15万管口，配置10个1万千瓦贯流式发电机组。上下流道各5个；1000米³水箱上下各5个，其中水箱直径1米。在只有波浪能发电低潮期发电功率可达5万千瓦波浪能潮汐能综合发电功率可达10万千瓦以上。

Claims

1.海洋潮汐能波浪能综合发电装置，由位于海区的管网，位于坝区的水箱，发电机组，位于库区的管口组成，其特征在于，管网包括若干平行的形管道，上下共用管及收集或释放海水的管口，上共用管与上水箱I连通，下共用管与下水箱II连通，上水箱与一置有正向水轮发电机组的上流道I相通，下水箱与一置有反向水轮发电机组的下流道连通，上、下流道位于库区的管口敞口，两流道的两内侧垂直通过水闸各一个。

2.如权利要求1所述的海洋潮汐能波浪能综合发电装置，其特征在于，所说的形管上下管道中各置一单向阀，上管道中单向阀正向压开设置，下管道中的单向阀与上管道中的单向阀反向而置。

3.如权利要求1所述的海洋潮汐能波浪能综合发电装置，其特征在于，位于海区的管口横向间距为半个波浪波长。

4.如权利要求1所述的海洋潮汐能波浪能综合发电装置，其特征在于，位于海区的管口垂直海面迎水流而置，管口迎水面两侧开有错列的进水小孔，管口顶部为弧形帽状，

5.如权利要求1所述的海洋潮汐能波浪能综合发电装置，其特征在于，位于海区的管口厚度不大于海浪波长的0.3倍。

6.如权利要求1所述的海洋潮汐能波浪能综合发电装置，其特征在于，只利用波浪能发电时，位于库区的上下流道的管口通过一管道连通。